基于金属热膨胀式光纤温度传感器的设计

介绍了金属热膨胀式光纤温度传感器的设计,利用金属件的热膨胀的原理,通过绕制在金属件上的光纤损耗产生变化,当光源输出光功率稳定的情况下,探测器接收光功率受温度调制,通过光电转换,信号处理,完成温度的换算.传感器以光纤为传输手段,以光作为信号载体,抗干扰能力强,测量结果稳定、可靠,灵敏度高.     

一种新型的荧光光纤温度测量系统

介绍一种基于稀土荧光材料 (Y2 O2 S :Eu)的温度—荧光特性的光纤温度传感器。由紫外汞灯发出的波长为 36 5nm的紫外光被调制成脉冲激励光 ,通过光纤传输激发探头处的荧光材料产生荧光 ,其峰值波长分别在 5 40nm和 6 30nm附近。通过测量两个峰值荧光信号的比值得到输出与温度的关系 ,温度测量误差小于 0 .5℃。实验结果表明 ,该测温系统能够有效地消除光源不稳定及测量通道中光强变化对测量结果的影响。     

一种光纤耦合温度测量仪

介绍一种测温范围在-100～ 200℃的温度传感器及其光纤传输系统。其信号检测部分采用微功耗电子集成电路,温度信号用脉冲位置调制并用光纤传输,具有高精度和抗各种干扰的能力。     

基于反射式强度调制的智能光纤温度检测系统

基于光纤反射式强度调制的机理和双金属片良好的温度特性,提出了一种新型的光纤温度传感器结构,研究了基于这种传感器的智能型光纤温度检测系统.该光纤温度传感器具有现场不带电、动态范围宽、适用范围广、安装方便等一系列优点,检测系统的准确度优于±0.2 ℃.     

LabWindows／CVI在炉温监测系统中的应用

介绍了以虚拟仪器为核心的多通道、高精度的炉温监测系统设计,完成了数据的实时采集,信号分析处理和输出信号显示功能,有效实现了虚拟仪器、数据采集和温度测量技术的结合。温度信号经温度传感器k型热电偶采集后。由AD590提供冷端补偿,通过DRVI经过放大和A／D转换送至PC机处理,并利用LabWindows／CVI对采集数据进行处理,辅以图形显示、报警提示、数据保存、波形调用等模块的软件设计。     

弹光调制干涉信号放大滤波电路设计

从弹光调制干涉具中出来的干涉光经过探测器接收所输出的电信号频率很高且幅度只有几十毫伏左右,极易受到噪声干扰。有效地将其检测提取并放大至高速AD采集信号范围600 m V~4 V对弹光调制-傅里叶变换光谱仪的光谱反演至关重要。因此,需要设计一种高频、高增益、低噪声的两级放大电路。该电路主要由直流稳压电源电路、小信号放大电路和截止频率为50 MHz的低通无源滤波电路组成。实验结果表明,该放大滤波电路可以将弹光干涉信号平稳放大至150倍左右,能够为后续的采集存储提供良好的信号源。     

基于贝叶斯数据融合的轨道车辆pt100温度检测系统设计

Pt100温度传感器是轨道车辆温度数据实时监测的常用传感器,其性能的好坏影响着人们对轨道车辆运行状态的判断.为了准确判断出存在故障的传感器,检测系统应包含精准的信号采集系统和有效的数据融合处理方法.首先对轨道车辆Pt100温度传感器信号采集系统的放大电路、A/D转换电路等进行设计,采集系统采用分段非线性多项式拟合算法,得到不同温度区间上的标度变换表达式;将一种基于贝叶斯估计算法的多传感器测量数据融合方法应用于采集信号的处理,判断轨道车辆Pt100温度传感器是否存在故障.研究结果表明,采用上述过程测量温度精准,融合误差小,能够有效筛选出发生故障的传感器.     

一个单片机实现的锅炉温度监控系统

本设计是采用8021单片机实现的一个温度监控系统。该系统将温度传感器采集的温度信号转化为电压信号,经由V／F转换器转换为相应的频率信号送至主处理器,CPU对频率信号作适当处理后。控制、调整系统温度并对系统温度输出显示．从而实现对锅炉的温度监控．     

基于相位生成载波的全光纤传感器定位研究

分布式光纤传感系统可应用于长距离、强电磁干扰环境下的监测.提出了一种用相位调制器进行外调制来提高分布式光纤传感器定位精度的方法.构造基于迈克尔逊干涉仪的全光纤振动传感器系统,并在反射端加相位调制器进行调制,使经过反射端反射的光干涉后的信号处于高频段,而未经反射端反射的光干涉后的信号处于低频段.通过高通滤波和相位解调,获得与外界扰动呈正比的信号,用这一信号进行定位,可以消除因为光纤中的瑞利散射等产生的回光干涉信号的频谱叠加,提高定位精度.该方法结构简单,易实现,通过理论分析和实验证明:采用该方法可以有效提高系统的定位精度.     

高分辨率光纤激光振动传感器研究

提出并实现了一种高分辨率光纤激光振动传感器.通过在一段高增益有源光纤上写入光纤Bragg光栅(FBG),激光泵浦后形成光纤激光器,振动信号引起激光器的波长发生变化,采用偏振无关的非平衡Michelson干涉仪将激光波长变化转换为相位变化.干涉仪输出的信号经过光电转换后,使用采集卡转换为数字信号输人计算机,采用相位载波(PGC)解调技术,实现信号的高分辨率解调.试验结果显示:该传感器系统的最小可探测加速度在250Hz时为200 ngn/<平方根,Hz>,解调结果与待测信号具有良好的线性关系.     

基于光谱吸收式光纤乙炔气体监测系统的研

选用分布反馈式半导体激光器(DFB LD)作为激发光源,带尾纤的气体吸收气室作为传感器的探测头,以及锁相放大器来提取信号,并通过谐波检测技术对所提取的微弱信号进行处理,设计了一套远距离在线测量乙炔气体的监测仪器.经过理论分析和系统实验,表明系统设计方案可行,具有较高的精度和一定的应用前景.     

分布式光纤温度和应变传感系统研究进展

基于布里渊散射的分布式光纤传感系统是面向温度、应变等参数的高测量精度、高空间分辨率、高频率分辨率的监测手段.分别从光纤传感器设计与模拟、传感光纤的选用、传感技术辅助提升等三个方向总结和分析了基于布里渊散射的分布式光纤温度-应变传感系统的研究与发展现状;介绍了分布式光纤传感系统在油井、海底电缆等领域的应用;并展望了未来的研究发展趋势.     

基于Web 的桥梁健康监测系统设计与实现

在桥梁健康监测的建设中,需要布置多种终端传感器设备,例如温湿度、应变传感器等。但是在现有的桥梁监测系统中,其传感器都是由多个厂商部署,其数据格式、接口不一,导致数据相对孤立。基于计算机技术,将多种协议转换成以太网,实现一种多传感器数据融合的桥梁健康监测系统。该系统具有传感器设备的注册修改删除,用户注册修改删除,传感器监测数据实时显示存储,桥梁结构安全的评估预警等功能。传感器通过串口、模拟信号、光纤光栅信号等连接至下位机,下位机通过单片机A/D采样以及解调仪等将多种信号转换为数字信号通过串口传至上位机,上位机采用ARM Cortex-A9运行主程序,实现多线程网络通信,通过协议转换网关后,经光纤发送至Web服务器以及Oracle数据库进行展示和存储。     

分布式光纤传感器大坝安全监控系统研究

本文研究了一种基于分布式光纤传感器的大坝安全监控系统.系统可实时监控、预警大坝温度、应变、裂纹、位移和渗漏等信息,监测大坝上下游水位信息、区域降雨量信息等,旨在大坝施工和运行期间监测大坝的各个安全参数,确保大坝的安全.系统采用了分布式光纤监测系统,集成光纤的感应和传输功能于一体,为防御大坝可能造成的洪水灾害,提供快速技术支撑.     

埋入式F-P光纤应变传感器的疲劳性能试验研究

光纤传感器的研究应用代表着混凝土桥梁结构健康监测技术的发展趋势。针对基于白光干涉的埋入式F-P光纤应变传感器的测试原理及主要结构参数进行了分析，介绍了该传感器的制作工艺特点。通过对传感器的疲劳性能试验，验证了该传感器具有优良的精度稳定性和耐久性，满足桥梁施工现场复杂状况下混凝土结构应变监测的要求。     

分布式光纤测温系统及高速数据采集与处理

分布式光纤测温系统是一种用于实时测量空间温度场分布的传感器系统。介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为核心,以并行高速流水线式A/D转换器、先入先出队列芯片(FIFO)、可编程逻辑器件(CPLD)为主体的分布式光纤测温系统。其数据采集速率每秒可达10×107次,空间分辨力达1m,温度分辨力为1℃,并能直接在主机中解调出温度数据。     

Compensation of parasitic losses in an extrinsic fiber-optic temperature sensor based on intensity measurement

A method of referencing in an extrinsic optical fiber sensor system utilizing temperature dependence of the absorption edge in a semiconductor crystal (semi-insulating iron-doped indium phosphide) is demonstrated. The intensity reference is provided by controlling the temperature of an LED source and transmission measurements with different emission spectra. A transient operation regime is introduced. The entire process is controlled by a microprocessor unit. The performance of the sensor system is investigated and it is shown that the connector losses may be compensated for. Contrary to the published works performed with GaAs crystals it was not observed that the absorption coefficient of the semiconductor follows the law for idealized direct-gap semiconductor but can be described by the so-called Urbach tail. Since the proposed sensor system comprises a single LED source, simple electronics and no optical fiber couplers it is promising for realization of low-cost fiber-optic temperature sensors, e.g. for power transformer monitoring or magnetic resonance imaging applications.     

虚拟仪器技术在FBG传感系统中的应用

介绍了一种基于虚拟仪器技术的光纤B ragg光栅(FBG)传感监测系统,包括FBG传感器的基本工作原理、虚拟仪器技术的特点和LabVIEW软件的应用。实验表明:该系统能够正确采集FBG传感过程中的应变和温度等特征信号,并能有效利用计算机实现信号的处理,可以满足FBG实时监测的要求。     

基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量

为了实时获取结冰风洞喷雾耙温度场数据,需要采用温度传感器采集温度信号,传统的热电阻式温度传感器需要连接大量长距离线缆,占用大量喷雾耙内部空间;为提高温度场测量的质量效率,对基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量技术进行了研究;首先,分析了喷雾耙温度场测量概况,研究了分布式光纤测温方法;其次,设计了U型光纤布线方法,建立基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量系统;最后,实现了20层喷雾耙温度场全局测量,并对喷雾耙温度场分布进行了详细分析;经实际应用表明,喷雾耙温度场测量系统可为喷雾耙电加热系统提供了温度反馈,大大提高了温度场测量效率。