光纤电压传感器的研究现状及应用

光纤电压传感器作为近年来兴起的光纤传感器的一个分支，在许多方面特别是电力工业有重要应用。本文系统地评述了光纤电压传感器研究的现状及进展，分析比较各种光纤电压传感器的优缺点，总结分析了目前光纤电压传感器研究所存在的主要问题及今后的发展方稀?     

反射式光纤位移传感器在环状阀片位移测试中的应用

阐述了反射式光纤位移传感器的设计原理,光纤探头的结构及用反射式光纤位移传感器对环状阀片位移进行测试的基本过程。采用差动放大电路滤除电路漂移,采用神经网络进行处理信号,使传感器达到良好的线性度。     

光纤电压传感器传感头的设计

基于逆压电效应原理，介绍了光纤电压传感器的工作原理，提出了一种全新的传感头设计方案，为光纤电压传感器测量高电压提出了理论依据。     

一种实用的光电检测电路设计与实现

气体检测在人类的日常生活和生产过程中非常重要.光纤传感器采用光而不是电作为信息载体,因此不存在产生电火花的安全隐患问题.光纤气体传感器中,吸收型光纤气体传感器更具有灵敏度高,响应快,抗温等优点.然而,吸收型光纤气体传感器也存在信号微弱,抗干扰能力差等缺点.文中基于对光纤气体传感器系统的研究,提出了一套完整的光电检测电路的设计与实现方法.该电路具有电路结构简单,实用性强,可移植性强等优点,广泛运用于光纤气体传感领域.实验验证了该设计的正确性、精确性、实用性和可靠性.     

DSP技术在光纤电压传感器中的应用

光纤电压传感可以用于电网电压的监测和保护,本文对体调制型电压传感器的原理进行了分析,并提出信息处理单元采用DSP技术新方法,讨论了整个系统的构成以及信息处理单元的硬件和软件结构,对系统的性能进行了分析并与信息处理单元采用80C196的传感器进行了比较,确定了本光纤电压传感器可以达到各项性能指标。     

光纤位移传感器信号处理电路设计

为了实现光纤位移传感器的信号检测,提出了一种测量传感器微弱信号的方法.通过使用MAX274和AD637等元件设计了性能较好的滤波电路和相关检测电路.重点阐述了带通滤波器的设计原理和实现方法.实验结果表明,设计出的信号处理电路对所设计的光纤位移传感器,能够有效地滤除信号中的噪声,并且传感器也有较好的信号输出.     

基于光纤传感器与MSP430单片机的动力陀螺测速技术研究

介绍了光纤传感器技术,以及如何使用光纤传感器技术测量动力陀螺转速。结合MSP430单片机设计了相应的测速硬件电路和软件算法,针对信号中可能出现的毛刺问题,设计了软件滤波算法。最后将MSP430单片机测量出的转速数据,与示波器测量出的转速数据相比较,结果表明:使用光纤传感器技术,匹配相应测速电路和测速软件,能够较准确地测出动力陀螺的转速。     

光纤电压传感器温度特性研究

本文介绍了光纤电压传感器温度特性和实验结果,提出了改善传感器温度特性的措施。     

基于光纤隔离的高精度数据采集电路设计

为满足高压信号检测,设计了基于电压/频率,频率/电压转换以及光纤隔离的高精度信号数据采集电路。使用ADVFC32实现电压/频率,频率/电压转换,设计了由HFBR-1521发送器和HFBR-2521接收器组成的光纤连接电路来传输频率信号。最后通过AD7714对转换后的模拟电压信号进行A/D转换。电路设计结构简洁、可靠性高,具有一定的工程实用价值。     

基于光纤传感器的扭矩检测系统

主机超负荷运转会降低轴承使用寿命,利用光纤传感器开发扭矩检测系统。设计STM32的扭矩测量系统,选择呈45°和135°的光纤传感器读取光纤信号,设计转速检测电路和光纤传感器信号调理电路,编写传感器数据采集和扭矩计算程序,利用扭矩平台验证检测系统。实验结果显示波长和转速识别精度分别为0.01 mm和1 r/min,恒扭矩检测的相对误差在1.6%以内。结果表明该扭矩检测系统能够满足应用需求。     

换能器驱动电路的设计及实验研究

换能器作为加工系统中的能量转换元件,其驱动电路的设计性能的好坏,将直接影响光整加工的加工效率及加工质量。为此进行了一种换能器驱动电路的设计,包括滤波电路、逆变电路、信号发生电路以及驱动电源主电路,可以有效且高效地驱动换能器工作。     

电容式压力传感器的厚膜集成化研究

采用厚膜传感技术研制电容式感压元件,并通过厚膜混合集成技术将信号处理电路集成在感压元件上成为一体,进行电容式压力传感器的厚膜集成化研究。结果表明：研制成的新型厚膜电容式集成压力传感器,线性达到0．5％,迟滞小于0．5％,具有重复性好,受分布电容,寄生电容影响小,精度高,抗过载,耐腐蚀等特点,对厚膜感压元件,信号处理电路的设计与平面化加工以及集成化等进行了介绍,并对集成化中相关工艺,兼容性及性能进行了讨论。     

压阻式压力传感器中的信号调整

文中介绍了Maxim公司的信号调整集成电路芯片MAX1450的引脚含义,功能特点及工作原理.设计和制作了外围补偿电路,对已有的微型压阻式压力传感器进行测试,分析它的信号特性与温度特性,采用了MAX1450信号调理器将微型压阻式传感器的进行校准和温度补偿.对微型压阻式压力传感器的失调、满量程输出、失调温度系数、满量程输出温度系数进行校准和补偿,使信号输出精度提高到1%,满足了实际应用的要求.     

光纤传感器在涡轮轴向位移检测中的应用研究

以光纤传感原理为基础，采用一种强度补偿型反射式光纤位移传感器，借助光纤本身的优势，实现涡轮机轴向位移的实时监测。系统包括光源及其驱动电路、光纤传输通道、信号处理电路和信号输出系统。通过双路接收的方法消除因光源发光功率波动、光纤损耗变化以及环境干扰光等因素对测量结果的影响。采用稳压源驱动和温度补偿保证光源发光的稳定性，进行转速监测以补偿速度变化引起的误差。采用单片机完成被测信号的识别和处理，提高了测量的精度。     

四光幕精度靶中的信号处理电路

结合四光幕精度靶测量弹丸着靶坐标的工程实现,设计了相应的信号处理电路.分析了四光幕精度靶测试系统的组成,并给出测量公式.设计了长线驱动电路和模拟信号隔离触发电路,确保模拟弹形信号经过远距离传输无畸变,同时保证多路信号传输延时一致性.针对试验现场安装调试的方便,设计了对正指示电路.设计的信号处理电路进行实弹射击,测试的结...     

Development of adaptive eddy-current instruments for flaw sizing

The design of an eddy-current transducer (ECT) equipped with an oscillatory circuit was developed; interrelations between the voltage fed to the flaw detecting and measuring module and flaw parameters, operating gap, frequency, and tilt angle of the ECT were studied theoretically and experimentally. Different methods of ECT signal filtering and approximation of obtained magnitudes are considered. Instruments developed for eddy-current inspection are represented.     

高分子湿度传感器的研制

通过对湿敏材料—聚酰亚胺（PI）的湿敏机理的分析，设计了高分子电容式湿度传感器的芯片结构，并对其制作工艺进行了详细讨论。在此基础上，对传感器变送电路进行了研究，设计了以双时基电路为主的信号处理电路，并最终制备出了输出电压随环境相对湿度线性变化的湿度传感器。对湿度传感器的湿敏特性的测试表明：在1．82％～91．04％RH范围内，带湿度处理电路的湿度传感器输出的信号与环境的相对湿度成线性变化，电路能对湿度电容输出电容量进行放大。     

石油钻井中超声相控阵井壁成像检测技术研究*

针对石油钻井中井壁成像的现状,在对柱面线性相控阵(Cylindrical linear phased array,CLPA)换能器辐射声场研究的基础上进行换能器的参数优化和选择,设计并制作了一种基于CLPA换能器的井下超声相控阵井壁成像检测系统。该系统包括声系短节、电路短节和地面系统等,声系短节由CLPA换能器组成,避免了常规声系中探头绕井轴的机械旋转方式,电路短节由高集成度的发射接收模块和基于FPGA+DSP架构的数字信号处理模块组成,完成对井壁回波信号幅度和到时信息的提取,最终实现实时高效的井壁成像显示。利用该系统在试验井中对存在不同尺寸缺陷的套管进行现场测试,结果表明：该系统对套管井的成像结果能够反映缺陷的基本位置及尺寸等信息,具有良好的成像效果。     

飞机自动灭火电路的设计与仿真

针对飞机仪表、电气设备和输油系统等重要装置防火的需要,以热电阻为传感器,基于新型单片机AT89S51设计了自动灭火电路。先将热电阻采集的温度信号放大为电压信号,再通过最小二乘法拟合建立温度与输出电压间的定量关系,然后将温度信息的模拟电压送入芯片ADC0832进行A／D转换。所得的数字信号被送入单片机,由软件根据含温度信息的数字信号进行处理,并判断是否驱动灭火器引爆装置。Proteus仿真结果表明,系统检测结果精确,工作运行可靠。     

基于 CPLD的双通道高压脉冲信号源

针对声波测井压电陶瓷换能器容性大的负载特性,采用单片机和CPLD相结合的方式设计了一种输出幅度高、驱动电流大、脉冲宽度可调的双通道高压脉冲信号源。系统利用C8051F350单片机及PWM控制芯片MM33060A,并结合自耦变压器反激式升压电路将12 V直流供电电压抬升至300 V。采用CPLD产生精确的频率可控的300 V脉冲电压,利用脉冲变压器进一步提升电压,得到了上千伏的高压激励脉冲。实验结果标明,设计的信号源在激励压电陶瓷换能器时,负载上得到了比较理想的波形,波形上升沿陡峭,无拖尾及振荡现象,满足实际应用需求。