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51.
An investigation showing the performance of compact long period grating (LPG) pairs under demanding experimental conditions, making comparisons with the use of single LPGs for the simultaneous measurement of strain and temperature is presented. In this work, a LPG pair (LPGP) sensor comprising two weak (2.5 dB each) LPGs, 13 mm apart, was compared against the performance of two single LPG sensors (LPG1 & LPG2) with coupling strengths of 2.5 dB and 12.5 dB, respectively. All the LPG sensors used were subjected to extreme conditions arising from the fabrication, by choosing a high amplitude mask period with short physical length LPGs, and the high temperature annealing processes. In addition, a low resolution detection instrument was used to capture the spectra under study. Results have shown that the LPGP is 40 times better than the first single LPG used (LPG1) and three times better than the second LPG (LPG2). Using the error analysis methodology of Brady et al., the temperature and strain errors due to the uncertainty of the wavelength measurement for each of the LPG1, LPG2, and LPGP were compared with the typical performance of various fibre Bragg grating (FBG)-based sensor schemes under similar testing conditions. It was found that LPGPs offer the best performance especially when using low resolution detection instrumentation. 相似文献
52.
该仿真软件将Matlab的计算优势与Visual Basic图形用户界面开发方面的优势结合起来仿真模拟了单色光单缝衍射和光栅衍射实验,实验结果的图样细致逼真,结合3D动画演示使整个物理过程变得直观,为光学的理论分析和实验教学提供了新的途径。 相似文献
53.
详细阐述光纤光栅传感器的结构及布拉格光纤光栅传感器的工作原理。重点介绍结构健康监测系统构成、光纤光栅传感器系统的信号处理、安装等方面问题;展望光纤光栅传感器在结构健康监测领域中的前景。 相似文献
54.
55.
一种实时校准的光纤Bragg光栅传感器解调系统 总被引:1,自引:0,他引:1
为了提高光纤Bragg光栅(FBG)传感器阵列的信号解调精度,基于窄带光源问讯解调原理,提出了引入带标记热稳定标准具模块来实现实时校准的方案,利用12位A/D采集模块将信号采入计算机,在虚拟仪器软件LabVIEW下处理信号,峰值检测方法为分段寻峰。实验表明:该方案对FBG传感器中心波长位移的最大解调精度为1pm,相对于无实时校准模块方案下的解调精度提高了10倍以上,在应变为1×10^-4的范围内,测量误差小于1.5×10^-6。 相似文献
56.
利用生物活性物质高效、专一的催化特性,通过生化反应中生成的复合物对包层折射率和半径的直接调制,提出了基于长周期光纤光栅的、可用于蛋白质等生物物质鉴别与分析的传感方案,并用数值计算方法对检测中所生成复合物薄膜层的折射率和厚度变化对耦合波长偏移和衰减的影响进行了仿真研究,为新型高灵敏度生物传感器的研发提供了理论依据。 相似文献
57.
《Mechatronics》2023
To enable or allow for advanced manipulation scenarios in the envisaged future in robotic manipulation, the introduction of tactile or force-sensing technology is essential. This work introduces a study on a novel integration of fiber sensing elements inside the fingers of robotics grippers that allow obtaining accurate interaction forces during object manipulation. The study focuses on in-hand object motion and analyzes the objects’ dynamic behaviors during grasping or contact phases. The proposed approach classifies the behavior of the gripper-object interaction in real-time by looking at the measured forces in the orthogonal direction of the gripper’s fingers after a filtering stage. The methodology is validated theoretically and evaluated with real experiments using objects presenting different shapes, sizes, and surface properties. 相似文献
58.
本文提出了一种双梁互补式光纤光栅(fiber Bragg grating, FBG)位移传感器,实现了正负双向位移的测量。采用双“悬臂梁+楔形滑块”的结构,当一个悬臂梁受位移作用处于变形状态时,另一个悬臂梁不变形并提供温度补偿功能。传感器处于零值测点状态时,两个悬臂梁处于零弯曲状态,且双梁互为温度补偿,消除了温度影响。通过性能测试实验证明,该传感器在±50的量程内,灵敏度为29.369 pm/mm,测量重复性好。制备出8个传感器应用于某市地铁的变形安全监测,从道床沉降、道床环缝、管片环缝3个方面开展了变形测量。在长期监测期间,传感器工作稳定,被测结构变形状态稳定,表明该传感器具有良好的测量性能,适用于长期的结构健康监测。 相似文献
59.
在低温环境中,光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)材料的热膨胀系数和热光系数会发生改变,从而影响其温度传感特性。文章通过实验研究了裸光纤光栅传感器和黄铜管封装的光纤光栅传感器在低温下的温度传感特性。结果表明,在80~300 K温度范围,裸FBG温度传感器的灵敏度为6.43 pm/K,线性度为0.974,在80~230 K温度范围,温度与光纤光栅的中心波长呈现非线性关系;黄铜管封装的FBG温度传感器,在整个温度范围内灵敏度可达26 pm/K,线性度为0.996,较裸FBG温度传感器均有较大提升。对比实验表明,对光纤光栅进行封装,可以提高其温度灵敏度和线性度,改善温度传感特性。 相似文献
60.
基于科学可视化,对象建模,面向对象的软件开发技术,在解决了图形系统快速开发的几个关键技术,对象关联实现方法及电网中电气元件潜在拓扑描述等问题的基础上,开发了功能较烷 备的实用化供配电CAD及管理系统软件。同时,通过开放数据库互联技术实现了图形系统、计算接口与数据管理系统的集成,解决了动态扩充功能,对开发专业领域CAD软件具有借鉴作用。 相似文献