光纤光栅传感系统的现状及发展趋势

介绍了光纤光栅传感系统的构成,分析了光纤光栅传感系统所用的3种不同的光源LED,LD和掺铒光源的性能,阐述了光纤光栅传感器的工作原理和各种不同的温度和应力的区分测量方法,描述了滤波法、干涉法、可调窄带光源法等几种常用的信号解调技术,最后,提出适应未来的需要如何对光纤光栅传感系统的光源、光纤光栅传感器和信号解调进行优化。     

反射强度调制式光纤声音传感器优化设计与研究

反射强度调制式光纤声音传感器具有结构简单、灵敏度高、抗电磁场和射频干扰等优点。对反射式光纤声音传感器膜片的振动特性进行了理论推导和有限元分析,得出振动膜片几何参数和振动特性之间的关系及其膜片的设计方法。设计了结构简单的传感器探头,并以1310 nm波长的激光器为光源研制了光纤声音传感器。对所研制的光纤声音传感器进行了实验研究,实验测得传感器的频响为350 Hz~7.5 kHz;灵敏度为416.7mV/Pa。     

光纤传感器在液位检测中的应用

针对目前科学研究和工业生产中常遇到的液位检测问题,介绍一种基于光学全反射和折射原理的光纤传感器,重点论述了传感器探头形状、光源的选择对传感器性能的影响,对传感器的光学传输特性进行了分析.与传统的液位传感器相比,该传感器不受电磁干扰的影响,耐高温,耐高压,抗腐蚀,可在有毒、核辐射等恶劣环境下正常工作.     

发光分析中的光导纤维感传器

基于发光分析原理的光纤维传感器有很多优点,其中最重要的有以下一些:(1)由于它不需要参比信号和光源,因而结构非常简单;(2)它可以加工成小巧的仪器,特别适用于临床化学和医学中微量样品及活体检测;(3)因为它的原始信号是光,因此不受电的干扰及探头自身接界电位的干扰;(4)可以将几种不同的传感器组装在一起同时测定几个不同的参数。 本文主要介绍了基于发光原理分析的光纤化学传感器、光纤生物传感器和光纤免疫传感器的结构、工作原理及其应用。     

一种外骨骼机器人的光纤转角传感器设计

设计了一种新型的强度调制型光纤传感器,该传感器被应用于外骨骼机器人的智能感知系统,可以测量人体肢体的转动角度;采用双接收光纤光强比值法,并通过对光纤单元的并列排布设计,该传感器具备普通强度调制型光纤传感器的结构简单,性能稳定等优点的同时,能够实现对光源功率波动的自补偿,量程也扩大至0～180°。仿真结果显示,此种光纤传感器具有较好的静态特性。     

叶端定时光纤传感器特性研究

为了探讨叶端定时光纤传感器的设计方法和设计依据,在实验测量的基础上建立了一个在高斯光束几何反射模型下的一维数值计算方法,可以在计算机上对叶端定时光纤传感器的特性进行计算分析,为叶端定时光纤传感器的优化设计提供了一个必要工具.对62.5/125多模光纤构成的19芯和37芯叶端定时光纤传感器的计算分析结果表明,传感器端面处的反射光斑半径在300 μm附近时有最佳的信噪比和接收光强波形;由发射光纤直接出射光束的19芯或37芯叶端定时传感器在与叶端的间距为1～3 mm范围内有较好性能;若用LD作为光源,37芯叶端定时传感器可以更好地的减少激光散斑的影响.     

光纤声传感器特性的实验研究

光纤传声器是一种由探头和光纤组合成的Y型声传感器,这种传感器在完成声光转换的同时对声频信号进行了滤波处理,可用在强电磁干扰等一些特殊的环境中.本文对研制的实验型光纤声传感器系统的响应特性进行了测试.当固定光源为50 mA,输入信号200 mV的正弦波,频率为1 kHz时,探测到的信号波形与输入信号波形完全吻合;然后,保持输入信号的电压幅值不变,频率从1 kHz开始分别测量传声器的高频响应和低频响应,发现传声器响应特性比较好,但低频响应特性不如高频响应特性理想,分析原因并给出设计更好的实验型光纤传声器的解决办法.     

光学液位传感器(上)

文章描述了三种光学液位传感器的结构、工作原理和信号处理技术，第一种简单低耗非接触光学液位传感器仅由一个光源和一个光电接收器组成；第二种光纤易爆燃料液位传感器又分吸收和数字编码两种类型，前者由LED光源和多模光纤组成，后者利用光纤与光波导间的耦合，第三种荧光液位传感器利用掺杂玻璃或塑料中产生的荧光辐射来探测液位，本文为第一部分，主要介绍第一种光学液位传感器。     

基于ADuC812的嵌入式光纤位移传感器

针对反射式强度调制型光纤传感器易受干扰影响和非线性问题,提出了一种嵌入式光纤位移传感器设计。它采用随机/同轴组合型光纤束作为位移敏感单元,采用嵌入式系统ADuC812对信号进行采集、两路信号相除、线性化处理和输出,消除了光源波动等共模干扰的影响,实现了线性化。结果表明:通过引入ADuC812,提高了光纤传感器的测量性能,灵敏度达到6 kV/m,线性度小于±1%,使其能得到更广泛的应用。     

光纤传输LD推动系统的研究

本文介绍一种用光纤做光通道、激光二极管(LD)做激光源的光功率推动传感器的工作原理,微功耗测量探头的设计方法,脉冲位置调制中应用单根光纤分时双通道解决参考信号的设置,以及光反馈稳定光源等技术.上述措施使传光型光纤传感器的系统稳定性和精度等性能指标得到很大改善.由于被测信号也采用了光纤传输,使探头与仪表端只有光联接,所以本文介绍的光推动传感器可视为“准”全光学式的.