反射型阶梯光栅的特性分析

衍射效率是评价二元光学器件质量性能的重要指标之一.针对反射性阶梯光栅,利用几何方法计算出斜入射情况下光束在台阶边缘的光程差的分布情况,根据多缝夫琅和费衍射推导出反射型阶梯光栅的衍射光强表达式.并在此基础上,讨论了台阶数N取2和N趋向于无穷两种极限情况下阶梯光栅光强公式的变化情况,得到区别于一般文献所表达的衍射效率公式.初步试验表明,反射型阶梯光栅的衍射效率与台阶数、蚀刻深度与入射波长的比值均有密切相关.     

环形球栅的球感检测器原理研究

目前国内外对高温、高湿、强腐蚀、强冲击等极端恶劣环境下的扭矩测量仍无有效检测方法,针对该现状,在提出的一种由环形球栅与磁电式检测器组成的新型非接触式扭矩传感器的原理基础上,重点从传感器的结构特点出发,结合磁路理论对环形球栅检测器的原理进行了较为深入的研究,并利用ANSYS软件对设计的球感检测器进行电磁分布特性分析与实验。经初步实验验证,该环形球栅检测器能满足极端环境下的扭矩动态测量。     

环形球阵列扭矩传感器的信号抗干扰方法研究

对基于球对称与交流电磁感应原理的环形球阵列扭矩传感器的信号抗干扰方法进行了分析研究,设计了锁相放大电路与LabVIEW测量系统,对转轴进行信号采集与处理实验。实验结果表明,该信号抗干扰方法能较好的满足环形球阵列扭矩传感器对极端环境下的扭矩动态测量。     

环形空间阵列扭矩传感器信号处理

环形空间阵列扭矩传感器是一种基于交流电磁感应技术,应用于极端恶劣环境下扭矩动态测量的非接触式传感器.针对环形空间阵列扭矩传感器的特点,设计和实现了控制和信号处理系统.着重对传感器的信号处理部分进行分析和研究,设计了相应的信号处理电路,采用数字移相技术提高信号相位差测量结果的精度,通过在FPGA芯片上配置NiosII软核...     

光栅扭矩传感器的信号电路设计

针对水轮机主轴扭矩检测系统中的光栅扭矩传感器,设计了一种新型电路。采用ispPAC10芯片,通过器件编程的方式,实现对模拟信号的放大、整形和滤波,避免了传统模拟电路调试的麻烦。利用CPLD工作频率高的特点,进行高精度细分,结合MCU系统,完成对数据的处理。实验证明,以这种新型电路对扭转角位移进行测量时,精度高达0.001o/m,实现了扭矩的实时、高精度测量。     

基于WNN的环形球栅扭矩传感器的信号解调

针对常用方法对环形球栅扭矩传感器信号的解调效果不明显的状况,提出基于小波神经网络的解调方法.利用非抽样小波变换的时频局部化特性和平移不变性,对预处理后的传感器信号进行多分辨率分解,并在神经网络的干预下进行小波重构.构建了小波神经网络模型,并在LabVIEW中编程实现了该算法.在测试平台中分别对同向转动机械轴、来回换向转动机械轴以及对机械轴敲击时所对应的传感器信号进行解调实验,其结果表明解调的效果好,可靠性高.     

环形球栅扭矩测量原理研究

针对极端环境下扭矩测量国内外尚无较好测量方案的现状,提出一种新的环形球栅扭矩测量原理。采用特制的球栅圆环和专用的电磁检测器组成一种非接触式扭矩传感器,该传感器具有抗振、防水、防尘、防油并且高灵敏度的特性。然后介绍了基于环形球栅传感器的扭矩测量方法,即通过检测机械轴两端的环形球栅传感器所输出的正弦信号的相位差来检测扭矩的方法。并在LabVIEW平台下进行了扭矩的测量原理实验,其结果初步证实了环形球栅测量扭矩的可行性和可靠性。     

基于MEMS闪耀光栅的波分复用器的研究

针对刻划光栅因周期误差和刻线的不平整所带来的鬼线和杂散光的不足和缺陷,提出了基于MEMS闪耀光栅的波分复用器的构成方法,介绍了基于MEMS闪耀光栅的波分复用器的基本组成,介绍了MEMS闪耀光栅的工艺实现以及提高其衍射效率的方案.在LabVIEW中对MEMS闪耀光栅进行了数值仿真分析,同时在ZEMAX中对波分复用器进行了光线追迹,其结果证明了MEMS闪耀光栅应用于波分复用器中的可行性.