两种用于界面测量的光纤传感器

本文报道了两种新型的光纤界面传感器;传光型反射式光纤界面传感器和传感型微弯式光纤界面传感器,讨论了影响传感器稳定性的环境因素及其消除方法。     

用于测量液面高度的光纤光栅传感器

提出并实验了一种精密的用光纤光栅作为敏感元件测量液面高度的方法,讨论了传感系统设计的关键问题。该传感器可用于中等深度的液面高度的精密测量,其灵敏度可达0.15mm/pm。     

用于电力工业的光纤传感器

本文叙述了为电力工业研制的,用于测量磁通量、电流、电压、温度、雷电,风和放电的光纤传感器,包括这些传感器的设计考虑,典型的性能和应用。     

一种提高反射式光纤位移传感器灵敏度的方法

本文介绍了一种提高反射式光纤位移传感器灵敏度的方法,即设置两光纤倾斜一定角度,且二者与反射面夹角相等,通过调整两光纤间夹角及两光纤间隔来进一步提高灵敏度。     

一种新型的机器人光纤位置传感器

本文描述的光纤位置传感器可用于电子行业中特殊装配机器人的定位中。它采用差分式结构实现物位探测,其测量灵敏度可达19.3μm/nW,线性度可达94.6％。     

用于光纤传感器中的光反馈稳光强电路

在光纤传感器的实用化研究中,为保证探测器检测出的光强度变化能正确反映被测量的真实状态,要求传感器中光发送电路中光源的光信号强度必须相当稳定。传统的稳光强方式通常是直接监测流过发光二极管(LED)的电流,并通过某种形式的负反馈电路使得该驱动电流稳定来达到稳定光强的目的。这种稳光强方式存在一个很大的缺点,就是当发光器件即光源本身的特性发生变化时(如 LED 老化等),此时即使保持驱动电流恒定不变,其输出光强也会改变。本文介绍的光反馈稳光强电路,能弥补上面涉及的稳光强方式的不足,而且具有线性好、响应快、精度高等优点。它     

一种真空开关管真空度测量及校准方法

详细介绍了一种真空开关管真空度测量及校准方法。这种方法对规范真空开关行业真空度测量及校准将起积极的作用。     

用于大型结构应变测量的光纤传感器

描述了一种梳形光纤应变传感器，从理论上导得传感器传输光功率变化和应变之间的线性关系；得到了这种传感器应变灵敏度和梳形结构参数的函数关系。实验得到的结果和理论一致．实验显示出这种传感器没有滞回特性，具有好的单值性、重复性和温度稳定性。     

一种新型的电压温度双参量光纤传感器

提出了一种电压温度双参量光纤传感器.在理论上分析了从一个敏感晶体上分离出温度、电压两种信息的可能性:石英晶体作为敏感元件.通过合理安排传感头中各部件.传感器同时输出两路信号:一路是包含Pockels效应的电压信号;一路是石英晶体旋光效应的信号.由于旋光效应与温度有关.这路信号用来反映传感头光路上的温度信息.实验获得理论所预期的结果.从而只使用一个传感头就可以同时测量电压与温度.给出了实验装置.结果显示在90℃温度范围内电压的精度可达0.5%.温度的精度为±1℃.     

CH4气体光纤传感器的研究

在对ＣＨ４分子近红外吸收光谱分析比较的基础上,并考虑与８光纤的低耗窗口相一致和价格等因素,采用价廉的１．３ｕｍ波段的ＬＥＤ作为光源,实现了对甲烷气体的,检测灵敏度为１３００ｐｐｍ／ｍ。研究表明,灵敏度可通过提高入射光功率、气室长度等而进上步提高。     

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。     

耦合型光纤超声传感器实验研究

提出了一种用于超声信号测量的耦合型光纤超声传感器并讨论了其工作原理.采用耦合型光纤超声传感器、光电转换控制电路和高分辨率的信号处理软件组建了超声信号检测系统.通过对150 kHz的连续超声信号、脉冲超声信号的测量试验,对耦合型光纤超声传感器的性能进行了检验,实验结果与压电超声传感器的测量结果相吻合,同时研究了光纤超声传感器对不同方向信号的响应特性.实验证明,耦合型光纤超声传感器适用于超声信号的测量.     

一种低成本透射光谱强度调制型光纤温度传感器

提出了一种低成本的新型强度调制型光纤温度传感器。该传感器主要由宽谱光源、三端口光环形器、光纤耦合器、偏振控制器、PMF光纤、光电探测器,以及信号处理单元组成。在较短的PMF光纤条件下,温度变化会对PMF光纤双折射产生直接影响,导致两相干光束产生一定的相移变化,使经过Sagnac环干涉后具有不同的透射光谱,即发生波长漂移。利用光电转换和信号处理,将检测到的光信号转换为电压信号,对其进行解算从而完成对温度的检测。在无需光谱分析仪的情况下,通过对Sagnac干涉仪的透射光谱进行信号处理,根据随温度的变化函数解算出测量温度。在25~50.5℃的温度范围内进行了实验,测试结果表明该光纤温度传感器的灵敏度为0.066mW/℃,分辨率为0.34℃。     

一种测量旋转轴线位置的高分辨率光纤传感器

研制了一种用于旋转轴线位置测量的高分辨率反射型强度调制（RIM）光纤传感器。在旋转部件端面刻划漫反射图谱,利用该图谱对反射光的强度调制,来获取旋转轴线位置偏移的大小和方向。该传感器制作工艺简单,分辨率可以达到0．1μm,灵敏度可以达到100．7mV／μm,在测量范围内具有良好的线性,而且通过调整传感器与反射面间的距离,可以实现对测量范围和灵敏度的调整。给出了旋转轴线位置偏移与反射光强度调制的关系表达式,并利用所建立了实验系统对该传感器的性能进行了分析。     

激光随机位相噪声对光纤传感系统的影响

详细分析计算了 n路并行传感器系统的输出功率谱 ,发现系统的噪声主要由激光器的随机位相噪声所决定。噪声级主要由激光相干时间 Tc决定。理论计算与实验结果完全一致。     

基于光纤传感技术的光电报警系统

根据微弯式阶跃型多模光纤传感器的基本原理,设计了一种结构简单、体积小、灵敏度高的实用光电报警系统.从理论上分析、设计了使光纤产生微弯曲的梳状变形器,并且计算出报警系统高灵敏度所需的变形器周期,约1.1 mm;另外,设计了与之匹配的报警电路模块.该模块由平衡电桥、电压比较器、单态触发器和多谐振荡器组成,电压比较器根据平衡电桥的状态产生相应的电信号到单态触发器,进而通过单态触发器控制多谐振荡器,实现报警处理,适当调节平衡电桥的变阻器可以改变报警系统的敏感度.     

全保偏光纤加速度矢量传感器的设计与实验

阐述了全保偏光纤加速度矢量传感器的基本工作原理,进行了三维探头结构设计,对系统的谐振频率和加速度灵敏度进行了理论分析,并进行了一维光纤加速度传感器实验,验证了这种全保偏光纤加速度矢量传感器的谐振频率和加速度灵敏度理论分析和结构设计的合理性.     

基于半导体吸收原理的光纤温度传感器研究

利用半导体GaAs材料对光的吸收随温度变化而变化的原理,设计了一种光纤温度传感系统。该系统具有结构简单、体积小、全光纤化、易实现远程测量及使用方便等特点。实验结果表明,测量系统的精度好于±0.5℃。