基于光纤环镜的光纤光栅传感解调系统

提出了一种新型的基于保偏光纤环镜的光纤布拉格光栅传感器解调方案。建立了理论分析模型,研究了保偏光纤环镜结构参数对解调精度影响的特性并进行了数值仿真。搭建了光路系统,设计了能够消除系统结构参数误差影响的基于LabVIEW的参数测定软件、解调系统监控软件和电路模块,进行了传感检测实验,其结果与理论分析相吻合。该系统稳定性好,检测灵敏度高,适用性强,在光纤光栅传感器的应用方面具有重要意义。     

捷联惯导减振器参数估计与光纤环应力响应分析

建立了捷联惯导系统的有限元模型,提出用单自由度弹簧振子模型估计减振器的刚度和阻尼系数的方法,并得到实验的验证。提出用一维系统低频逼近多自由度解耦系统的近似分析方法。解释了陀螺随机振动响应曲线高频波动的原因。分析了光纤环的材料刚度和几何参数对其内应力的影响规律。     

频率编码光纤环传感器设计与性能分析

为了提高传感器的温度和应力的分辨力,阐述一种新型光纤环传感器的结构和频率编码原理.利用不同长度的光纤环传感器具有不同谐振频率的特性实现传感器阵列的准频分复用.重点讨论了耦合系数及光纤环长度对传感器性能的影响,并对参数进行分析和选择.基于频率编码光纤环传感器的温度和应力测量原理,证明了温度的测量分辨力可以达到0.9℃,应力的测量分辨力也可达到1με.     

光纤环的应力测试分析

光纤环作为光纤陀螺的主要构成部分,其内部应力变化会给陀螺精度带来不可忽视的影响。介绍了光纤应力分析仪的工作原理,并初步探讨光纤环在各种条件下的应力分布及使用光纤应力分析仪对其进行其测试的结果。通过ANSYS有限元分析光纤环支架在不同温度变化和振动前后对光纤环应力变化的影响。在此基础上,提出了陀螺结构改进方法。     

光纤电流传感Sagnac环的研究

应用琼期短阵分析了光纤线性双折射和耦合器的偏振性对光纤Sagnac环的影响，列举了两种不同的电流传感方案，指出相位微分调制式系统与光纤的线性双折射无关，但与耦合器的偏振性有关，而法拉第旋光效应式系统受光纤的线性双折射的影响比较严重，但使Sagnac环两输入端的本地坐标系相垂直可极大地降低光纤线性双折射影响。     

光纤环镜在光栅传感解调系统中的应用

为实现高稳定性、高精度的波长干涉解调,研究了保偏光纤环镜在波长解调结构中的应用,设计并搭建了一种基于光纤环镜的新型光纤布拉格光栅传感器解调系统.依据传统的矩阵光学原理建立理论模型,分析采用保偏光纤环镜实现干涉解调的基本原理,研究了其结构参数对解调精度的影响并进行数值仿真验证.在理论指导的基础上,搭建光路模块,并基于LabVIEW软件设计了用于消除系统结构参数误差的测定软件与解调系统监控软件,研制电路模块,构成了完整的传感解调系统.经传感检测验证,该系统在20～90 ℃对温度的分辨率为0.03 ℃,准确度可达±0.1 ℃,实验结果与理论分析相吻合,展示了该系统具有良好的稳定性,较高的检测灵敏度和较强的适用性.     

基于虚拟仪器的高温压力管道光纤光栅应变监测软件设计

为预防高温压力管道泄漏或恶性爆管事故的发生,研制了耐高温长周期光纤光栅对高温管道表面应变进行实时监测的安全预警系统.在使用光纤光栅解调仪进行信号解调的基础上,开发了基于PC机的高温压力管道光纤应变监测软件,该软件使用虚拟仪器编译软件LabVIEW进行编写,具备信号分析、实时报警、数据管理、监测报表以及参数设定等功能.文中在对应变超限预警模型分析的基础上,采用了累计应变和应变速率2种方式进行编程,实现了对应变信号的实时监控和预警.     

基于双“8”字型光纤谐振环的全光纤三端口Interleaver

为改善全光纤三端口Interleaver的输出特性,提出了一种基于双“8”字型光纤谐振环的对称结构三端口全光纤Interleaver.该谐振环由一个一字型3×3单模光纤耦合器和两个2×2单模光纤耦合器组成双“8”字型作为输入耦合器,而一个品字型3×3单模光纤耦合器作为输出耦合器.理论和实验分析了该波长交错器的输出特性,结果表明:与两级级联马赫-曾德尔干涉仪型(TCMZI)全光纤三端口Interleaver相比,其输出波形通带更加平坦,通带和阻带加宽,信道间功率旁瓣降低了约24 dB.通过实验用光纤熔融拉锥法制作了该器件,结果显示实验结果与理论分析吻合得很好,实验样品的信道间旁瓣值小于-30 dB,信道隔离度大于30 dB.     

切削温度虚拟仪器的软件设计

主要介绍了基于LabVIEW平台的切削温度在线测量虚拟仪器的软件设计。该软件实现了切削温度的实时显示,切削参数和测得温度数据的存储、查询和比较分析,切削试验数据报表的生成,切削正交试验设计等功能。     

立式吊具右曲杆强度的有限元分析

右曲杆是立式吊具强度最薄弱的杆件,利用机构的受力分析方法确定了吊具右曲杆的受力大小及方向,在此基础上用有限元法对其进行了应力场分析,发现右曲杆受拉区内凹部分应力集中严重,是其薄弱环节;且现场应力测试结果表明有限元计算值与实际相符。根据理论分析和实际研究结果,提出了改善右曲杆强度的相应措施。     

纤维缠绕复合材料壳体的应力与变形分析

考虑到纤维缠绕壳体及其连接处的特点,采用非线性有限元法对壳体压力容器的应力及变形进行分析。在计算过程中,采用了一种适用于大型复合材料结构的复合材料单元,实现在不降低精度的情况下,尽量减少单元划分数量,并将计算结果与传统的网格理论、复合理论进行比较,得到了比较满意的结果,为纤维缠绕壳体的局部应力分析和结构设计提供了一种切实可行的计算方法。     

Rogowski线圈的设计原理及其预处理电路的分析

测量传感头Rogowski线圈是光电电流互感器的关键部分.通过分析Rogowski线圈的测量原理及Rogowski线圈的等效电路,导出了测量关系.对Rogowski线圈的采样信号进行预处理,分析了处理电路的频率特性.Rogowski线圈及其处理电路的实验数据表明,被测电流与输出电压之间呈良好的线性关系,Rogowski线圈具有非常充裕的带宽.     

PCB型Rogowski线圈的设计与特性分析

设计了一种新型的电流传感头-PCB型Rogowski线圈,介绍了其工作原理及增大互感的方法.基于MATLAB软件,对影响线圈动态性能的参数进行了数学分析,得出了线圈优化设计的规律.在此基础上,优选线圈参数,设计了由PCB型Rogowski线圈和积分器组成的测量系统,并对其灵敏度和频率特性进行了分析计算.结果表明,该系统具有较高的灵敏度和良好的频率特性,能满足电力系统中对大电流的测量要求.     

汽车搬运器夹持机构设计及静态特性分析

为了满足智能立体车库汽车搬运器夹持并搬运汽车的要求,文中采用机械原理、机械传动原理设计了智能汽车搬运器夹持机构,基于材料力学基本原理,推导了夹持机构主要受力构件的受力模型及变形方程,并通过有限元分析软件Ansys15.0对夹持臂受力及变形进行仿真分析,将仿真结果及理论分析结果进行对比分析,验证了夹持臂结构的合理性及理论...     

音圈电机驱动系统设计与分析

作为直线作动的音圈电机具有直接驱动、快速响应、结构简单等优点。为了充分发挥其性能,基于经济性和高性能考虑,进行了"微控器+功能模拟电路"音圈电机驱动控制硬件系统设计。在设计中,提出综合采用数字电路与模拟电路的设计方案;设计了微控器电路、H全桥驱动桥电路、超精密电流测量电路等;通过电路建模仿真、实验测试和实际应用,验证了驱动板的设计有效性。     

导电板上方涡流检测探头阻抗的快速计算与仿真

采用一种基于Maxwell方程组、矢量磁位和空间解域截取的级数展开快速计算方法,导出级数形式的导电板上方通电线圈阻抗变化表达式;通过设定适当的解域截取半径和级数求和项数,可以在保证计算精度的同时提高计算速度。在多种线圈激励频率下,分别采用级数展开法与有限元仿真法,对线圈的阻抗变化进行了计算,两种方法的计算结果非常吻合,相互验证了两种涡流检测计算模型的正确性。     

便携式点火线圈测试仪的设计应用

针对汽车点火系维修中经常遇到的车辆因无高压火起动不着的故障,通常需反复几次试验逐一排除,笔者设计了一台便携式点火线圈测试仪。故障排除时,只需接好测试线,按下测试按钮,点火线圈的工作状态及高压火花的强弱程度一目了然。使用该测试仪,方便快捷、准确无误、工作效率极高。     

基于虚拟仪器的真空助力器测试系统软件设计

本文论述基于虚拟仪器测试系统的软件设计方法,本系统使用美国国家仪器公司(National Instrument)提供的软件LabVIEW和DAQ数据采集卡,构建了多通道数据采集系统,完成对压力、位移、真空度等多种物理量数据采集、储存、处理和显示,实现汽车真空助力器综合性能的测试.并对这种软件结构的测量系统作了一定的研究,我们的实践证实了以虚拟仪器为基础的测试系统具有方便快捷、低成本、实用、可靠等优点.     

基于ANSYS的转鼓组件有限元分析

对某型离心机的转鼓组件进行实体建模,并通过大型有限元软件ANSYS对该模型进行加载求解,模拟转鼓组件在特定工况下的约束和受力情况,通过分析计算来检验转鼓组件模型设计的合理性.