基于光纤传感的无源铁路防护门开关状态监测系统

铁路防护门作为防火及应急疏散安全保障设施在铁路隧道中大量设置。在长期运营中,防护门一旦异常开启,一方面将失去防护门的作用,另一方面将可能侵入铁路限界危及运营安全。设计的防护门开关监测系统利用光纤将激光引至监测现场,利用光传感头将门的开关状态转换为光路的通断状态。根据解调仪安置点和被测防护门的分布情况,提出了星型组网方案和单芯级联组网方案,实现了对解调仪的复用,可降低系统的复杂度和工程成本。单芯级联方案中,为了使更多的光功率耦合到传感监测链路的远端,对耦合器的功率分配进行了分析及优化。针对铁路防护门的应用场景,提出了提高系统可靠性和环境适应性的措施。     

光纤型脉冲多通道快速分光颜色测量仪

本文开发了一种采用脉冲氙灯光源照明、多元陈列光纤做为多通道接收器的光纤型脉冲多通道快速分光颜色测量仪。该仪器的色分辨率高、动态范围大、色品坐标精度为０．００２、测量光谱范围３８０ｎｍ－７８０ｎｍ、光谱分辨为１０ｎｍ、测量时间为几个ｍｓ、测量时间间隔小于５ｓ、能测量较暗物体的颜色，并能给出各种标准照明体和各种色度系统下的色度参数。如果将照明光源换以紫外激发光源或待测光源，就能进行荧光物体和颜色的脉冲     

无源无线声表面波谐振器温度传感系统硬件构成

针对不可接触环境下的参数检测的问题,通过分析声表面波谐振器的传感原理和传统传感系统的构成,介绍了一种基于声表面波谐振器的无源无线温度传感系统,系统采用一次变频的构成方式,并引入了计算机控制和数字信号处理技术.相对于传统系统构成,本系统的构成更简洁、可操作性和灵活性更强.给出了该系统的具体实现方案.温度实验反映了该系统构成的可行性.     

可调灵敏度的新型光纤光学甲烷检测系统

应用取样光纤光栅和棱镜气室,构建了灵敏度可调的光纤甲烷检测系统,可实现对甲烷气体等距分布的多条吸收线的同时测量.利用背景扣除和比值处理技术,实现了常压下甲烷不同体积分数的检测.气体配置过程的在线实验表明,系统示值与体积分数变化间线性关系良好.     

光纤传感技术在桥梁检测中的应用

介绍了国内外桥梁检测技术的发展与应用现状，着重论述光纤传感技术在国内外桥梁检测中的研究与应用，并以应变检测为例介绍光纤传感技术在检测桥梁中的检测原理，方法与最新研究成果，文章最后指出桥梁检测中光纤传感技术的发展方向。     

采用集散控制的多通道远程温控系统

该系统采用分组温度采集、批均值数据处理算法，孵化室、出雏室单侧独立加热控制，使室内平均温度和局部温度基本相同。系统温度处理算法能有效去除错误和失真信号，提高采集数据的正确性和系统的可靠性；集散式温度控制结构整合了局部温度信息并采用局部控制和整体控制结合的控制方式，降低了失控风险，提高了控制的效率。系统电路简单、处理速度高、可靠性好、成本低、是一种实用新型智能温控设备。     

光纤滑觉传感系统

本文采用平面反射式二维定点转动调制技术,给出了一种新型光纤滑觉传感器方法。     

无源光纤旋转连接器的发展

光纤技术的出现丰富了现代通讯技术,弥补了电信号作载体时通信通道拥挤的不足.在某些场合下如雷达天线、战车的旋转塔台、水下机器人的控制船等,需要光信号不断从一个转动平台向另一个静止平台传输.这种情况下,就需要光纤旋转连接器实现两部分光信号的连续传输.本文介绍了无源光纤旋转连接器目前的若干发展状况.     

利用单片机提高光纤无源器件的拉制精度

本文介绍了一种利用单片机对光纤无源器件拉制过程进行实时控制的系统，给出了该系统的硬件框图和程序流程。该系统结构简单、体积小、工作稳定、使用方便，停车时间的控制精度为毫秒数量级，锁相放大器两路信号之比的控制精度约为３％，取得了满意的结果。     

用于生物荧光检测的多通道光路选通系统的设计

针对多通道生物荧光检测技术的需求,文中设计了一种多通道光路选通系统,利用步进电机带动多模光纤转动实现光路的快速切换和精确定位,从而实现对多路生物荧光的可靠检测.设计中采用高集成度的PSoC(Programmable System-on-chip)芯片为核心芯片,由于其内部集成了大量的模拟和数字模块,设计灵活,缩短了研发周期.经实验和计算可明确得出,该设计方案可满足整个系统的要求.     

多路全介质光纤温度监测系统的设计与研究

文中分析了大型高压电力设备运行状态在线监测的重要性,提出了多路全介质光纤温度监测系统的设计方案。给出了系统结构及各部分的实现电路图,详细分析了系统测温原理及补偿措施,并且给出了整个系统的软件设计方案。     

基于光谱吸收型光纤瓦斯探测传感器的研究

为了改善瓦斯传感器的测量灵敏度和误差,根据光谱吸收原理和谐波检测技术,采用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)为光源,光电二极管为探测元件,设计了以锁相放大器为核心的光纤瓦斯探测传感器系统.采用单光路传输和光源调制技术实现瓦斯气体的谐波检测.根据二次谐波和一次谐波比值与瓦斯浓度的关系,拟合出二者的线性关系曲线,在理论和实验上均证明了该传感器具有较高的探测灵敏度和重复性,测量误差较小,为其在矿井瓦斯浓度预警奠定了应用基础.     

透射式光纤甲烷气体监测系统的研究

基于甲烷气体的光谱吸收特性,采用一种带有参考通道的光纤甲烷气体在线实时监测系统.为了消除随机因素的影响,在设计过程中采用了双光路结构解决系统不稳定问题,提高测量准确度.给出了该光纤甲烷气体测量系统的实验结果.     

反射式塑料光纤微距检测系统的设计

文中,依据光纤镜面反射原理,并利用塑料光纤成本低、可绕性好和芯径粗易于加工的特点,进行了塑料光纤微距传感检测系统的设计.重点介绍了传感器的原理、测量系统的组成、检测电路的特点等,给出了光信号处理系统、电信号处理系统、软件程序设计以及实验测量结果.实验结果表明,在0～1 mm范围内传感器输出与待测距离成线性关系,灵敏度为1.72 mV/μm,平均相对误差为0.483％,适合于微距的测量.     

新型嵌入式甲烷无线检测仪的研制

提出了一种基于嵌入式计算机技术和ZigBee无线传感网络技术的新型甲烷无线检测仪设计方案.采用单只普通LED为光源,通过嵌入式微计算机系统控制完成交替滤光斩波来得到双波长入射光束,根据甲烷对光线的吸收原理计算气体浓度和变化率;通过ZigBee实现仪器组网和数据远传.测试表明,该检测仪具有检测精度高、反应速度快、组网灵活和实用性强等优点.     

分布式光纤传感技术

分布式光纤传感技术是适应现代工程技术的迫切需要于近年发展起来的一类全新的传感技术。本文阐述了分布式光纤传感的基本原理及其分类。     

干涉型分布式光纤传感系统抗偏振衰落性能研究

为了解决分布式光纤传感系统中常出现的偏振衰落现象,提高系统的稳定性,在分析了系统检测原理基础之上,基于单模光纤的双折射等效琼斯矩阵,建立了分布式光纤传感系统模型,明确了采用不同反射器件条件下,探测光强I与入射光偏振角度i的关系。通过试验证明系统采用旋转角为π/2的法拉第旋转镜(FRM)具有较好的抗偏振衰落特性。     

多通道微流控电泳芯片CCD检测系统

针对微流控电泳芯片检测系统微型化、集成化的要求,分析了传统电泳芯片检测系统的优势和不足,提出一种以FPGA芯片为控制器的CCD多通道微流控电泳芯片检测系统。利用FPGA/NiosⅡ嵌入式系统解决方案,以EP2C8Q208芯片为核心,设计了CCD驱动及外围硬件电路。通过上位机软件进行数据处理,实现了荧光图谱的同步显示。实验结果表明:该系统能同时检测多通道微流控电泳芯片中各通道不同的荧光信号强度,具有较高的灵敏度和信噪比,对罗丹明B样品的最低检测浓度为1.0×10-6mol/L,能够满足多通道微流控电泳芯片检测的要求。     

多用途光纤生化传感器的设计与研制

采用发光二极管、大芯径大数值孔径分叉光导纤维作传光介质、硅光电二极管作探测器,以双光束补偿原理为基础,仅用一套光路、一套电路和计算机系统设计和研制成可供ｐＨ、ＮＨ３／ＮＨ＋４和ＳＯ２检测的多用途光纤生化检测系统。仪器具有体积小、检测灵敏度高、性能稳定、准确方便等优点;ｐＨ值的响应可低达０．０１ｐＨ、对水中的ＮＨ＋４检测限为２×１０－６ｍｏｌ／Ｌ、ＳＯ－３的检测限为２×１０－４ｍｏｌ／Ｌ。仪器可做成便携式,可用于环境监测、生物医学研究或临床诊断检测工作。