小型光纤传感器智能节点

美国Brigharn Young大学推出一种专门设计用于埋置式检测系统的新型光纤传感器询问器。提出的系统由一个作为宽带光源的超发光二极管、一个高速可调微电子机械系统（MEMS）滤波器、光电检测器以及一个用于数据集合、处理和传输的集成微处理器组成。整个系统集成在一个小型封装内,形成一个光纤“智能”传感器。该系统能够询问各种多路复用光纤传感器、处理数据和以数字方式传输结果。例如,已采用光纤布喇格光栅阵列传感器对系统进行了校准。     

基于距离矩阵的二次雷达S模式询问器代码分配方法研究

S模式是一项可逐步取代传统A/C模式的二次雷达新技术。S模式雷达使用询问器代码作为与具有共同覆盖区域的相邻雷达进行区分的身份信息。当辖区内S模式雷达的位置关系及共同覆盖区域较复杂时,直接为每部雷达进行询问器代码赋值比较困难。阐述了S模式询问器代码的功能和类别。通过构造距离矩阵研究S模式二次雷达询问器代码的分布特性,提出了一种利用距离矩阵进行询问器代码分配的方法。该方法解决了复杂位置关系下的S模式雷达询问器代码分配较困难的问题,通过华东地区空管S模式雷达系统对该方法的可靠性进行了实例验证。     

一种测距询问器处理畸变准高斯波形的方法分析

测距询问器通过计算询问脉冲和应答脉冲之间时间差的方法来获得距离信息。应答脉冲经过地面发射机发射后,经过空间干扰、接收通道噪声和非线性等作用后,接收到的应答脉冲波形已发生畸变,甚至不可认识。在无法改变信道特性的条件下,基于从畸变信号中提高信号可用性的角度出发,本文介绍测距系统的组成与原理,并建立了一种畸变准高斯波形的分析处理方法,为测距询问器的设计做出参考。     

光纤光栅应变传感器温度补偿系统研究

提出了采用BP神经网络算法来实现FBG应变传感器的温度补偿系统,用以改善FBG应变传感器的温度交叉敏感现象。通过计算机程序和实验表明,此方法实现了FBG应变传感器对应变量和温度量的精确分离,较好地改善了温度对传感器造成的非线性干扰,使传感器对应变的测量误差达到10-3数量级。同时,有效地抑制了FBG应变传感器非线性特性的影响。     

传感器实用电路两例

一、热敏电阻器电路精密温度测量和控制,以及补偿电路因温度变化导致特性的变化,均可用传感器,但传感器的特性必须不随时间变化。另外,还要求传感器响应速度快并能敏感温度变化。满足这些条件,若传感器温度的输出(电压或电阻值)是线性关系,输出十分大,则可省掉放大传感器输出及进行函数运算等信号处理,只要连接上普通的记录器或数字电压计,便可构成直读式温度     

Allegro推出可提供更高的高压瞬态保护的霍尔效应锁存

Allegro新增多款器件，扩充其现有的霍尔效应锁存系列。A1225、A1227和A1229器件是一种在各种温度下都极其稳定和具备抗压特性的传感器IC，尤其适用于温度最高达150℃的作业。这些锁存器件旨在为靠近系统内部传感器的要求高压瞬态保护的应用提供更稳健的产品。     

负温度系数传感器特性检测系统设计

负温度系数(NTC)传感器是一种阻值随温度升高而降低的热敏电阻,广泛应用于家用电器的测控系统中.鉴于不同NTC元件的温度-电阻特性一致性较差,给批量家用电器产品的调试带来不便.因此,NTC特性的自动测量和筛选是十分重要的.文中介绍了一种新型的NTC热敏电阻特性检测系统,阐述了该系统的检测原理和硬件组成,给出了系统的硬件框图和软件流程.该系统实现了NTC传感器温度特性的自动测量和筛选,方便了整机装配前对使用的NTC传感器温度特性的检测,降低了后道工序的调整难度,节省了工时.     

硅正电阻温度系数热敏电阻器

为获得一种在常温下具有正温特性的热敏电阻,采用硅单晶材料,利用其迁移率随温度变化的规律设计并制成了硅正电阻温度系数热敏电阻器。测量表明,其电阻值随温度升高而增大。温度系数为(0.6％～0.8％)℃~(-1),在-50～+100℃温度范围内具有准线性。硅正电阻温度系数热敏电阻器特别适合于各种半导体器件和传感器的温度补偿。     

压电埋入式混凝土应力及温度传感器

根据前期对埋入混凝土立方体模块中的压电陶瓷应力及温度特性,提出了一种旨在监测混凝土结构内部静应力及温度的压电埋入式应力温度传感器。该传感器以混凝土为基底材料,以压电陶瓷为敏感单元,通过测量压电材料中等效电路参数来反映混凝土结构中的静态或准静态应力及温度变化。同时,提出了一种新的方法来减小在传感器工作工程中由于应力-温度交叉传感导致的测量误差。该方法利用埋入混凝土中压电陶瓷材料特征频率对温度敏感而对应力不敏感的特性来修正等效电路参数的测量值。实验表明,这种方法可以将测量误差降低到5%以内,提高了测量的可靠性。为提高测量系统的通用性,并降低仪器系统的成本,建立了基于虚拟仪器方法的计算机数据采集、处理和分析传感器后端仪器系统。该系统集传感器标定、初始化、数据采集及结果显示为一体,能够高效地完成大量实际工程应用的需要。通过将该测量系统移植到笔记本电脑,还可以完成野外作业。     

基于光纤准直器的反射式盐度传感器

设计了一种新颖的光学盐度传感器,该传感器采用基于光纤准直器结合双通道反射原理而设计,特别适用于长距离的盐度值测量（盐度值在设计中用不同浓度的氯化钠溶液表示）。为了验证该传感器的性能,设计并实施了一个对比实验。实验系统是基于菲涅耳反射原理的双通道系统,一路通道接测量传感器,另外一路通道接普通的带保护层的光纤端子。主要创新点和先进性是:普通的光纤准直器可直接用作盐度值测量传感器,尤其是实验表明该传感器的信噪比至少比普通光纤头式传感器高6.11 dB,等价测量距离至少延长了30 km。实验同时表明温度的影响值为0.005 16 dB/℃,温度对测量值影响很小,而且该传感器系统还可以有效消除光源和外界环境带来的干扰。     

High-speed fibre Bragg grating sensor interrogation using dispersion compensation fibre

A novel high-speed fibre Bragg grating (FBG) sensor interrogator using dispersion-compensating fibre is proposed and demonstrated. The wavelength shift measurement of the FBG sensor is converted to time-domain measurement. The high-speed potential of this scheme was investigated experimentally, demonstrating an effective sampling speed of 2.44 megasamples per second.     

一种基于光纤布拉格光栅的金属腐蚀传感器

基于钢筋混凝土中钢筋锈蚀膨胀和光纤布拉格光 栅(FBG)应变测量原理,设计了一种新型的FBG金属腐蚀传感器。传感器由FBG腐蚀测量传 感器、FBG温度补偿传感器和带有通槽、凹槽、 通孔的钢筋件组成。FBG腐蚀测量传感器用于测量钢筋锈蚀引起的应变,FBG温度补偿传感器 用于消除温 度交叉敏感特性。钢筋件的通槽用环氧树脂填充后,把腐蚀测量传感器的FBG紧密缠绕在钢 筋件的表面, 并固定在环氧树脂固定点上。温度补偿传感器的FBG经过增敏处理后布置在通孔中。推导了 钢筋锈蚀率与FBG波长的理论计算公式;制作了用水泥砂浆封装的FBG金属 腐蚀传感器;最后在制作的混凝土试件上进行加速腐蚀实验,考核传感器的性能。实验结果 表明,设计的FBG 金属腐蚀传感器能够直接测量钢筋的锈蚀程度,并且具有较大的量程,可实现钢筋 混凝土结构中钢筋的 轻微锈蚀和较严重锈蚀情况监测,适用于建筑、桥梁和隧道等领域钢筋混凝土结构中钢 筋锈蚀的结构健康监测。     

三角形谱啁啾光纤光栅在光栅传感系统中的应用

利用三角形谱啁啾光纤布拉格光栅（T-CFBG）的反射和时延特性,提出了一种新的基于相位检测的FBG解调方案。该方案由光强来确定传感器光栅反射波长的相位延迟角范围,由相位检测来确定在该范围的相位延迟角大小,两者结合给卅传感光栅的反射波长,因此具有更高精度和更大波长检测范围。实验制作了宽带宽具有三角形反射谱的T-CFBG,并对其用于传感解调予以了模拟分析。     

光纤光栅传感器干涉型解调仪的稳定性分析和改进

提出了一种利用两种不同温度系数的光纤光栅对来对解调仪的不稳定性进行改进的方法,并进行了理论分析,研究了影响该解调仪稳定性的几个因素.将所研制的传感器布设在东海大桥上,组成传感网络,并用改进后的光纤光栅解调系统对传感器的信号进行解调.在大桥竣工测试时,该传感解调系统表现出较好的性能.     

用于海洋井下温度检测的反射式光纤传感器及补偿技术

利用半导体材料吸收光谱的临界极限值随温度变化发生移动而导致出射光强改变的特性 ,实现了海洋井下温度的检测。描述了反射式光纤传感器的结构和测量原理。提出了共光路参考测量结构的设计和节点式误差补偿技术 ,详细的理论分析表明 ,提出的传感器系统可以有效地改善光源强度波动、光电探测器件的响应度和电路的放大倍数差异等对测量带来的误差影响 ,从而可以适应海洋井下长期恶劣的工作环境 ,保证一定的测量稳定性。该传感器可以实现 - 2 0～ 175℃的温度测量范围。     

光纤F-P腔与FBG复用传感器精确解调方法研究

建立了基于光纤Fabry-Perot(F-P)腔与光纤Bragg光栅(FBG)串联复用结构传感器的解复用数学模型,分析了串联复用中FBG与F-P腔光谱的叠加对各自解调的影响,得到了分离FBG与F-P腔光谱的方法,从而实现双参数测量高精度解调的目的,并采用基于扫描激光器的波长查询系统验证了该方法的有效性。实验结果表明,该解调方法可以消除串联复用时光纤F-P腔与FBG间的交叉干扰,光纤F-P腔的解调数据最大离散值小于0.2nm,FBG峰值反射波长测量数据最大离散值小于0.7pm。     

光纤F-P腔压力传感器在高温油井下的应用研究

针对高温、高压油井的测量环境,设计研制了基于光纤非本征型Fabry-Perot(F-P)腔的波长解调型光纤压力传感器系统.该系统采用激光熔接制作的光纤F-P传感头,具有测量动态范围大、温度敏感性小、耐高温和长期工作稳定等优点,在压强0～30 MPa范围内,系统压力测量分辨率达到0.003 MPa,温度敏感性小于0.002 MPa/℃.光纤传感头采用光纤-厚壁石英管激光熔接的无胶封装方式,解决了高温环境下的传感器高压密封和光纤保护问题.     

电子系统故障预测与健康管理技术研究

简要回顾了故障预测和健康管理的形成过程和发展历史,从主导思想、关键技术、应用层次和对故障响应方式等方面对比了与传统监控测试技术的区别。重点阐述了故障预测和健康管理的基本原理,通过引入系统健康状态分类和系统健康退化进程,提出了基于状态维修思想,分析了基于状态维修与事后维修和定期维修的区别。按照故障预测和健康管理的能力需求...     

Chirped fiber-optic Bragg grating interrogator in a multiplexed Bragg grating sensor configuration

This paper presents a chirped grating interrogator for fiber Bragg grating sensors. The interrogator uses the wavelength dependence of the phase group-delay response of a chirped fiber Bragg grating to determine the Bragg wavelength of the sensor. The sensitivity of the interrogator is determined by the selection of the grating length and the bandwidth. The experimental results demonstrated strain measurements over a range of more than 10 000 /spl mu/m per meter. Multiplexing can be achieved by using an arrayed-waveguide grating that allows the interrogation of more than one grating sensor with a single chirped grating.