传动链动态参数测试系统的设计与实现

介绍采用直接位移测量算法实现的传动参数测试系统组成、软硬件设计、涉及的问题和解决的方法.这种采用光栅莫尔信号微控制器细分等多项技术,由光栅传感器、光栅适配卡、PC机和测量软件构成的系统适用于各种机械运动参数的精密检测.     

光谱法测试计量光栅参数

本文阐述光谱法测试计量光栅参数的方法,借助于测量计量光栅的功率谱强度及其相应量来推算光栅的栅距,振幅透过率分布及光栅开口比等一些光栅元件的重要参数,为研究光栅质量提供了部分依据。     

基于计算机并口光纤光栅解调系统的研究

介绍了计算机并口的工作模式及设置,该系统采用光纤光栅解调器与计算机并口的通讯方式实现数据采集,以Vb为开发平台,实现了对解调系统控制和光纤光栅信号的解调,经过标定使系统实现了对光纤光栅波长的测量,进而实现对温度、应变等参量的测量.系统性能达到:测量宽度10 pm,检测光栅1～5个,分辨率1pm,精度±10 pm,响应时间小于2 s.此系统的成功开发使光纤光栅传感器在工程技术领域具有一定的实用价值,现已经应用在武汉江汉二桥与长江二桥等的结构检测工程中,产生了很好的经济效益.     

基于线阵CCD的LED光谱参数测量研究

从光度学和色度学中有关光谱、颜色测量的原理出发,针对发光二极管(LED)光谱测量应用的要求,介绍一种能用于LED光谱参数测量的系统设计,并在实践中对相关的理论和测试方法进行探讨和验证.该系统采用反射式平面光栅作为分光器件,线阵CCD作为多通道光电转换器件,通过实验测量出LED的光谱功率分布参数,同时计算出反映LED发光特性的峰值波长及反映目视感觉的主波长等.     

基于图像处理的几何参数测量系统

提出了一种基于图像处理的非接触测量系统设计,介绍了系统的组成及测量原理,给出了对几何参数进行测量的基本方法。并说明保证测量可靠性的两项主要技术:图像二值化处理,光栅标定。     

基于超磁致伸缩材料和光纤光栅的交流电流测量

利用光纤光栅、超磁致伸缩材料和基于Fabry-Perot滤波器的解调系统实现了交流电流的测量.在介绍超磁致伸缩材料的磁致伸缩效应、光纤光栅检测电流原理的基础上,借助超磁致伸缩材料和光纤光栅等构建了电流测量单元.在施加0-5 A(50 Hz)范围的激励电流时,利用设计的电流测量单元,经基于Fabry-Perot滤波器的解调系统解调,验证了采用该方案检测电流的可行性.     

光纤光栅汽车衡动态模型参数估计称重算法

介绍了光纤光栅汽车称重系统的基本结构,并在振动理论的基础上建立了汽车与该称重系统耦合的动态数学模型,利用最小二乘递推算法(RLS)实现模型参数的在线估计,计算软件采用Matlab的M语言.对比使用此方法处理光纤光栅传感器的实际测量数据与使用4阶自回归模型算法处理同样的数据,前者的轴重相对误差值比后者要精确2-5倍.     

基于计算机并口光纤光栅解调系统的研究

介绍了计算机并口的工作模式及设置。该系统采用光纤光栅解调器与计算机并口的通讯方式实现数据采集，以Vb为开发平台，实现了对解调系统控制和光纤光栅信号的解调，经过标定使系统实现了对光纤光栅波长的测量，进而实现对温度、应变等参量的测量．系统性能达到：测量宽度10pm，检测光栅1～5个，分辨率1pm，精度土10pm，响应时间小于2s．此系统的成功开发使光纤光栅传感器在工程技术领域具有一定的实用价值，现已经应用在武汉江汉二桥与长江二桥等的结构检测工程中，产生了很好的经济效益．     

利用超声光栅测透明液体的浓度

介绍了一种利用超声光栅测透明液体浓度的方法。通过测量因浓度不同引起超声光栅常数的变化 ,拟合出浓度与光栅常数变化的函数 ,实现对浓度的测定。在该系统中 ,采用CCD为接收器 ,在很大范围内保证了测量精度不大于 0 4 %。     

利用超声光栅测透明液体的浓度

介绍了一种利用超声光栅测透明液体浓度的方法,通过测量因浓度不同引起超声光栅常数的变化,拟合出浓度与光栅常数变化的函数,实现对浓度的测定,在该系统中,采用CCD为接收器,在很大范围内保证了测量精度不大于0．4％。     

基于图像处理的几何参数测量系统

提出了一种基于图像处理的非接触测量系统设计，介绍了系统的组成及测量原理，给出了对几何参数进行测量的基本方法。并说明保证测量可靠性的两项主要技术：图像二值化处理，光栅标定。     

基于光纤光栅的多参量流体测量系统

提出了一种以光纤光栅传感器为核心单元的多参量流体测量系统,通过不同结构封装实现应用光纤光栅对流体的温度、压力和流量3个重要参量的测量,这几个不同参量的光纤光栅传感器通过串联组网接入到高速光纤光栅解调系统,实现动态高精度测量。实验标定表明传感器具有良好的线性和重复性,测量系统的分辨率和精度完全满足流体参量测试的要求,在水利和化工领域的流体在线监测中具有重要的应用价值。     

基于等强度梁的光纤光栅测试系统的性能分析

以悬臂等强度梁为研究对象,用成熟且具有高可靠性的传统应变片测试系统和先进的光纤光栅测试系统,对等强度梁相应测点处的静态应变和动态应变进行了测量.通过以应变片测量为基准的实验分析方法,明确光纤光栅测试系统在应变测量方面具有和应变片相同的可靠性和准确性,为今后将光纤光栅测试系统引入高速旋转机械的在线监测打下了基础.     

零位光栅的编码设计与计算机模拟

随着微电子产业和纳米加工技术的发展,对测量精度的要求越来越高,大多数精密平台选用了精度高的光栅作为位移测量系统。由于光栅属增量式测量,自身没有零位,为了提高测量精度,必须对它进行误差修正,弥补增量式光栅测量系统缺少绝对零位所引起的掉电时数据丢失的缺点,要求其具有固定零位。应用Matlab软件,通过计算机随机数生成器对产生的随机数列设置阈值,根据经验结论设置判断条件,计算出适用于实际工程应用的零位光栅编码方案,并对所设计的方案进行模拟仿真,得出符合条件的零位脉冲波形,用于光栅上零位的刻划,提高了零位的定位精度,保证了位移测量系统在掉电或重新开机时光栅尺的测量精度。     

光栅转矩测量系统的研究

介绍了一种基于结构简单测量精度高的新型转矩传感器－－光栅转矩传感器的转矩测量系统，重点介绍了光栅转矩传感器的基本结构，光栅转矩传感器的转矩测量系统的基本组成与工作原理，详细论述了光栅转矩传感器存在的机械误差与电气误差及产生这些误差的原因，提出了克服这些误差的方法－－数字滤波方法的非线性补偿方法。通过给出的样机系统的实验结果，证明该光栅转矩测量系统的测量精度与电磁式转矩传感器相当，是一种较理想的静态，动态平均转矩的测量工具，有实用价值，可望得到推广应用。     

长光栅传感器动态误差检测系统设计

长光栅传感器的静态精度的检测方法较为成熟,而其动态精度的检测尚没有一个有效的解决办法. 针对此问题,研制了一种以高精度光栅尺为基准的长光栅动态误差检测系统. 仪器主要由机械系统、测控系统、软件系统组成,通过在有效行程上与高精度光栅对比获得被测光栅的误差曲线. 仪器采用直线电机驱动,保证了检测速度的要求,同时提高了长光栅传感器的检测效率. 设计基于FPGA的双路光栅信号高速采集卡对光栅信号检测,解决了测量中同步触发问题及高速触发采样数据的处理问题. 结果表明:本系统能够实现对光栅的动态精度的检测,检测效率高,适用于生产现场的大批量快速测量.     

DFB激光器扫描的FBG波长解调算法

光纤布拉格光栅(FBG)传感器是通过观测光纤光栅反射谱中心波长漂移来判断待测量变化,准确寻找光纤光栅反射谱峰值信息成为研究重点。依据分布反馈式激光器(DFB)动态扫描输出波长与时间的规律,以标准法布理-珀罗透射谱为标准谱来直接获取光纤光栅中心波长信息,并采用高斯函数和洛仑兹函数两种拟合算法,对法布理-珀罗透射谱和FBG反射谱进行研究。采用曲线拟合度作为标准,运用编程语言编写寻峰算法并优化。实验结果表明,动态调谐的分布式反馈激光器光纤光栅波长解调系统高斯拟合算法优于洛伦兹拟合算法,拟合度可达到97%以上,系统测量分辨率达1 pm、测量范围为1 547～1 552 nm。     

光纤光栅传感系统解调方法概述

光纤光栅传感系统的测量信息以波长编码的形式被解调系统接收,通过测量波长的移动得到传感信号的变化,波长编码信号的解调是光纤光栅传感系统工业化的关键技术之一。总结了目前出现的多种光纤光栅传感解调系统的工作原理,分析了各自的特点,重点分析了滤波解调法,并在此基础上展望了光纤光栅传感系统解调技术的研究方向。     

大型工件直径的光电检测技术的研究

基于光三角技术和光栅位移检测技术,提出一种用于大型工件直径非接触在线测量方法和测量系统.本文详细论述了直径测量数学模型、光三角技术和光栅位移检测技术在测量系统中的应用,设计了基于Lab VIEW语言平台的计算机实时数据处理系统.     

新型多模光纤光栅特性的研究

提出了一种单轴各向异性材料为包层,主轴折射率沿光栅轴线(Z轴)方向的新型多模光纤光栅模型,引入主轴折射率比参数Kcl,运用耦合模理论等方法,对此类光纤光栅的反射特性进行研究,并着重讨论了数值孔径NA与主轴折射率比参数Kcl对多模光纤光栅中低阶模式特性参数的影响。研究结果为传感、测量等领域获得新的应用提供了理论依据,可以用多模光纤光栅代替单模光纤光栅制作光纤传感器以降低成本,也可作为对光纤光栅进一步深入研究的参考。