实现位移-电流转换的光学比较仪研究

针对光学系统的非线性、光强漂移和大量程测量等问题,提出了一种基于偏振兴原理的位移传感器系统--位移-电流比较仪,实现了同光源双光路差动式比较仪方案.以光强、磁场为媒介,利用不同物理量引起的偏振兴旋转角之间的比较,实现了机械位移至电流的线性转换.组成了传感器试验测试系统,给出了静态和动态两种测试方案及其实验结果.传感器件具有非接触、线性度好、量程大、抗光源漂移等特点.实验验证了该传感器系统的可行性和有效性,其线性度优于0.1%.     

新型电阻应变式位移传感器的研究

本文研究了一种新颖的WS型电阻应变式位移传感器。该位移传感器具有稳定性强、线性好、精度高、方向正、触反力小、灵巧和电测机测并用等优点,可与任何电阻应变仪配套,用于生产、科研、教学中测量位移。     

二维平动位移传感器的设计与标定

针对物体做平面运动时的二维位移测量问题,设计了一种变面积式电感二维位移传感器.分析了传感器的工作原理,设计了传感器的具体结构,在相互垂直的两个方向上分别放置U形铁芯和线圈,当衔铁在铁芯上方做平面运动时,线圈的电感发生变化,通过测量电路转换成与位移成正比的电信号.对传感器进行了标定试验,得到了传感器的静态性能指标：灵敏度为0.3016V/mm、线性度为±1.47%、回程误差±0.1%、重复性误差±0.16%.     

应变式引伸计

本文阐述了一种应变式引伸计,灵敏度、精度都很高,测量范围大。当前在一般的材料试验机上利用静态电阻应变仪,可测定材料的弹性模量和条件屈服极限。配置拉力传感器和动态电阻应变仪测定材料的载荷——变形曲线,获得材料的机械性能指标。     

基于数字合成与检波技术的电容位移传感器

调幅式电容传感器在实际应用中在稳定性差，漂移大，线性度差等问题，为解决这一综合技术障碍，采用直接数字合成和数字检波的方法，将传统电路中模拟的环节数字化，研制出了具有极高幅值和频率稳定性的载波信号，保证了检波过程中测量通道和参考通道良好的相位一致性，运用HP5529双频激光干涉仪对改进后的调试电容位移传感器进行长期稳定性实验及标定，实验结果表明，在30μm量程范围内，分辨力为2nm，稳定性为6nm/30min，线性度为0．16％，传感器性能良好，可见，其于数字技术的调幅式电容位移传感器有效地改善了上述各项性能指标，实现了传感器的高精度，高稳定性。     

足尺宋式摇摆木构架恢复性拟静力试验研究

摇摆木构架是中国传统木结构的主要承载体系。对足尺单跨木构架模型施加3级竖向荷载进行拟静力试验,观察试验时木构架的位移和变形特点,得到木构架在低周水平循环加载下的滞回曲线和骨架曲线,探究其在不同竖向荷载和低周水平循环加载下的结构特性。加载过程中,木柱刚体转动行为明显、柱架层变形集中,卸载阶段木构架能自主回到初始位置。试验结果表明：各级滞回环狭长且重叠,结构构件呈现出刚体运动的特征,结构整体具有一定位移恢复能力;残余位移介于0.28~2.53 mm间,两组位移恢复系数均大于87.1%,随控制位移的增加未出现显著降低,木构架的位移恢复能力良好;初始刚度在控制位移超过屈服位移后趋于稳定;柱架层变形是斗拱层变形的2.95~86.47倍,层间位移集中系数介于1.22~2.03间,且随控制位移的增加先增后降。     

量程可任意扩展的光纤位移传感器

从理论和实验两方面研究了在精度保持不变的前提下,量程可任意扩大的光纤位移传感系统。采用光源强度可以自动补偿的方法,克服了传统光纤传感器的缺点,从而达到保精度、扩量程、光源自动补偿的目的。数据采集卡的使用实现了数据的实时采集、实时处理,使测量速度得到了提高。     

型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体混合结构位移特征及控制

以结构刚度特征值λ和核心筒高宽比H/b为参数,对型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体混合结构参数化模型进行了静力非线性分析.在22组计算结果统计分析的基础上,对混合结构的变形特征、位移控制、位移随地震作用变化规律以及罕遇地震作用下弹塑性位移估计等问题进行了研究.研究结果表明,混合结构抗侧力构件的塑性发展主要集中在结构底部几层,最大层间位移角的控制主要集中在平均0.67倍结构高度位置,大震最大层间位移角和最大有害层间位移角可分别取小震时相应数值的4.5、5.5倍进行位移估计.     

基于LC并联谐振的轴向自感式位移传感器设计

为了满足磁悬浮轴承面向更高精度的发展需求,提出基于LC并联谐振的轴向自感式位移传感器.通过增大谐振回路的等效电感变化率,提高传感器的灵敏度.分析传感器的工作原理.通过有限元仿真,研究传感器设计参数与灵敏度之间的关系.设计传感器的测量电路,结合有限元仿真和数值仿真,分析LC并联谐振对传感器灵敏度的影响.搭建实验台,对传感器的静态性能进行测试.结果表明,相对于传统的位移传感器,提出的传感器具有更高的灵敏度与更低的线性度.     

一种新型激光位移传感器

介绍了一种基于激光自混合干涉效应的位移传感器原理,给出位移干涉信号的理论模型,并进行了仿真分析,阐述了干涉信号的特征;建立了位移传感器的实验系统,进行了初步的实验研究,证明了自混合干涉位移传感器具有传统干涉仪相同的位移灵敏度。     

Simulation and analysis of effects of Young''s modulus of isolation material on natural frequencies of the sensor package and displacement of the chip

For the first time an anti-shock packaging model of an acoustic-vibration sensor system has been designed by using the shocking isolation principle. The finite element analysis has been applied for design and simulation of the model. The effects of Young's modulus of anti-shock rubber on naturally occurring frequencies of the combination of rubber and an acoustic sensor chip were analyzed. The displacement of the acoustic sensor chip is loaded with force. The results of static analysis and harmonic analysis show that while increasing Young's modulus of anti-chock rubber, the first five natural frequencies of the package body also increases. Yet the displacement of the acoustic sensor chip around the resonant frequency decreases. The results of static and transient analysis show that the displacement of the acoustic sensor chip decreases with the increase of Young's modulus of anti-chock rubber being loaded with either transient force or static force at the bottom of the combination of rubber and acoustic sensor chip.     

实验研究背压式气动传感器的静特性

为了能够将PLZT产生的微小变形（位移）转换成具有一定大小的气体压力差,研究背压式气动传感器的静特性,通过实验测出最佳参数组合。     

结合同伦代理模型的静力贝叶斯随机模型修正

为了使用随机静力位移测量数据对结构有限元模型进行修正,并保证计算效率,提出了一种同伦代理模型与贝叶斯抽样方法结合的随机模型修正方法。首先以结构静力位移构建目标函数,然后采用延缓拒绝自适应抽样算法对修正参数的后验概率密度进行估计。抽样过程中,采用同伦代理模型替代有限元模型对结构静力位移进行计算。数值算例和试验结果表明：进行变截面梁的有限元模型修正时,与二次响应面模型相比,在静力贝叶斯模型方法中利用同伦代理模型,修正参数的后验概率密度能更准确地复现结构随机响应,使修正后的结构随机响应与测量结果概率密度函数更加吻合。即使在随机测量误差的变异系数较大、先验信息与真实修正参数之间差异较大时,所提方法仍能够快速得到修正参数的后验概率密度,使修正参数计算的结构随机位移响应与测量结果的概率密度函数保持一致。同伦代理模型结合贝叶斯抽样算法能在概率框架内快速而准确地对结构进行随机模型修正。     

深部巷道围岩破裂模型试验变形量测研究

针对地质力学模型试验内部变形难以精确量测的难题,以深部巷道围岩破裂模型试验为基础,在模型中布置了布拉格光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器,对巷道围岩内部的应变和位移进行监测,并布置了电阻应变砖进行对比分析.研究成果表明:1)电阻应变砖、布拉格光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器测得的围岩内部变形规律基本一致,将光纤光栅应变传感器和光栅尺位移传感器应用于模型试验的内部变形量测是可行的;2)光栅尺位移传感器精度可达到0.001 mm,且具有制作简单、稳定性强、不易损坏等优点,在模型试验中具有广泛的应用前景;3)3种量测手段均揭示出深部巷道围岩内部变形呈现波峰与波谷交替变化,这与模型断面出现的破裂区与非破裂区交替破裂现象相吻合.     

容栅传感器及其发展前景

容栅传感器是在变面积型电容传感器的基础上发展成的,是在光栅、磁栅、同步感应器之后出现的一种新型大位移传感器。本文介绍了容栅传感器的基本原理及存在的问题,综述了容栅传感器的研究历史、现状及应用前景。     

Nonlinear correction of photoelectric displacement sensor based on least square support vector machine

A model of correcting the nonlinear error of photoelectric displacement sensor was established based on the least square support vector machine. The parameters of the correcting nonlinear model, such as penalty factor and kernel parameter, were optimized by chaos genetic algorithm. And the nonlinear correction of photoelectric displacement sensor based on least square support vector machine was applied. The application results reveal that error of photoelectric displacement sensor is less than 1.5%, which is rather satisfactory for nonlinear correction of photoelectric displacement sensor.     

光纤光栅位移传感技术研究

介绍了一种光纤光栅传感器的在曲面空间位移测量方面的应用.随着外界应力的变化,光纤光栅的Bragg中心发射波长将发生相应的移动.利用此特性,提出并实现了一种精密的用光纤光栅作为敏感元件测量曲面空间间隙位移的方法,获得了光栅Bragg波长偏移量与曲面间隙位移量之间的曲线关系,其灵敏度可达3.5013 nm/mm,最后对实验结果进行了分析.     

多屏计算机控制汽车检测系统的研制

本汽车检测线微机控制系统，采用多屏卡技术以及高精度传感器、高性能工控机、标准工业板卡等，对汽车的制动力、侧滑位移、转向角、转速等参数进行测量。特别是一拖四多屏卡的使用，不仅提高了数据采集和处理的速度、测量精度和可靠性，而且降低了成本，实现了汽车检测的全面微机化管理。     

High resolution angular-displacement sensor based on whispering gallery mode resonance in bent optical fibers

A simple fiber sensor to measure angular displacement with high resolution,which is based on whispering gallery mode(WGM)resonance in bent optical fibers,is proposed.The sensor is composed of a single loop formed by loosely tying a knot using single mode fiber.To measure the transmission spectra,a tunable laser and an optic power meter are connected to the two ends of fiber loop,respectively.Significant WGM resonances occur over the investigated wavelength range for all the sensors with different bend radius.The angular-displacement sensitivity is studied in the range from-0.1°to 0.1°.The detection limit of1.49×10-7 rad can be achieved for the detecting system with the resolution of 1pm.The simple loopstructure fiber sensor has potential application prospect in the field of architecture or bridge building with low detection limit and low cost.