反射式强度型光纤声音传感器的光强调制特性

在假设发送光纤出射端光强分布为高斯分布,以及平面镜成像原理和能量守恒的基础上,建立光纤声音传感器的光强调制函数,并对该函数进行仿真分析.光强调制特性的实验曲线与理论分析结果基本吻合,强度调制型光纤声音传感器中,薄膜的位移与声音的压力成正比.当薄膜和光纤端面距离在40~90μm的区间上,光强的变化与声压变化具有较好的线性关系,且线性度误差小,表明理论研究中对纤端光强分布的简化和基于平面镜成像的推导是合理的.     

反射式光强调制型光纤位移传感器研究

本文针对反射式光强调制型光纤传感器一般实际应用,给出垂直入射,倾斜接收且接收光纤端面的光强非均匀分布时,接收光强与照射光强耦合效率的理论公式,并用计算机绘制了有关理论曲线,从而为设计这类光纤传感器提供了理论依据。     

强度型反射式光纤传感器参数的灰色优化

对强度型反射式光纤传感器的工作原理建立了一种数学模型。用该传感器来测量表面粗糙度时,在其传感器探头设计方面,应用灰色系统理论建立一个以各目标为坐标轴的欧氏空间(效果空间),并在此空间内定义一个灰靶,将由状态和方案组成的局势,在坐标上的观测值向效果空间进行映射,以求得最优方案。     

强度型反射式光纤传感器参数的灰色优化

对强度型反射式光纤传感器的工作原理建立了一种数学模型.用该传感器来测量表面粗糙度时,在其传感器探头设计方面,应用灰色系统理论建立一个以各目标为坐标轴的欧氏空间(效果空间),并在此空间内定义一个灰靶,将由状态和方案组成的局势,在坐标上的观测值向效果空间进行映射,以求得最优方案.     

反射式单光纤位移传感器

介绍了一种新型的反射式单光纤位移传感器。它具有结构简单，动态范围大，可确定位移方向等优点。还介绍了消除该系统信号漂移，对光电池进行温度补偿的原理和方法，并分析计算了单光纤束的出射光强与位移之间的耦合关系，理论分析与实验是吻合的     

反射式横向位移光纤传感器

提供了一个在高斯光束几何反射模型下的反射式横向位移光纤传感器接收光强的数值计算方法,可在计算机上对其特性进行设计计算,为该传感器的优化设计提供了一个必要工具.对用62.5/125多模光纤组成的并列反射式横向位移光纤传感器的计算分析结果表明,接收光纤端面处的反射光斑半径在180μm附近时有最大的接收光强和最佳信噪比;反射光斑半径在180~600μm时接收光强对反射条边缘的横向位移或横向振动的动态范围、线性关系和信噪比都较佳;接收光强对反射条横向位移的分布宽度主要取决于反射条的宽度和接收光纤的芯径.     

偏振调制型光纤智能电流传感器的研究

为了实现电流的数字化和智能化实时测量,提出了基于法拉第磁光效应,利用混合型光纤电流传感器的差动测量技术.采用双光路差动测量,既增强了抗干扰能力,又提高了实时测量速度;利用光纤作为传输介质,抗电磁干扰能力强,可实现远距离测量.通过理论分析,设计了传感器结构,建立了数学模型,并对结果进行了仿真.试验表明该方法可以实现对电流的测量,并具有智能化特点.     

互补偿型反射式光纤压力传感器的设计分析

将应变式压力传感器的弹性膜片与一种光纤位移检测装置相结合构成了一种反射式光纤压力传感器，阐述了其设计思想，并给出了一个设计实例，该互补偿型传感器可以消除环境温度，光源输出功率波动及光路损耗变化等因素的影响。     

具有参考信号的反射式光纤液位传感器

描述了一种具有参考信号的反射式光纤液位传感器,它是利用光纤的输光反射原理测量液痊。一根光纤将一束光投射到油面,另一根光纤接收从油面反射回的光,再用一根参考光纤沿着与发送、接收光纤同样的路径传输由发光二极管ＬＥＤ发出的光。再通过反射信号与参考信号的比值运算,有效消除了由于非测量的光强度变化造成的干扰。该液位传感器的测量距离范围是７０ｍｍ～１７０ｍｍ,精度可达１％。     

反射式光纤传感器接收光功率理论分析

反射式强度型光纤传感器可以有各种不同的结构,而利用被测物做反射面是其中最简单、容易实现的一种。文章从多模光纤组合光场的强度分布着手,推导出了光纤传感器接受光功率与测量距离之间的关系,而测量距离是由反射镜到接收光纤端面之间的长度决定的,其目的是为制作光纤传感器提供理论依据。     

基于空芯光子晶体光纤的反射式气体传感器

以光子晶体光纤(PCF)为研究对象,以提高气体测量灵敏度为研究目标,提出一种反射式的光纤气体传感技术.首先,利用宽谱光源谐波检测技术,并结合实际应用需求,设计了基于空芯PCF的反射式气体传感系统,并详细分析了系统的工作原理.然后,针对空芯PCF与单模光纤耦合困难、气体填充时间长的问题,设计了集密封、固定及连接于一体的机械耦合装置作为测量气室.最后,以乙炔气体为例,测试了该系统的传感特性,体积分数分辨力可达0.02%,最大相对误差为1.39%.该技术将进一步推动PCF在气体传感中的应用,并为其在实际气体浓度测量中的应用提供了理论和实验基础.     

用于光纤传感器研究的相位调制信号发生器

针对干涉型光纤传感信号不易产生,不易定量控制的问题,给出了一种基于单片机技术和类似于DMA技术的低成本相位调制信号发生器实现方案.并将实验结果与计算机的仿真结果进行了对比,结果显示出2种波形非常相似,说明了该方法的可行性和潜在优势.     

正弦相位调制型光纤传感器的一种解调方案

正弦相位调制型光纤传感器以正弦相位调制的全光纤光路,采用电子电路解调方案实现了实时相位解调,该光纤传感器测量微小位移分辨率达nm量级,工作频率范围为0.1～300Hz,不但可测微小位移及振动,也具有对瞬态位移进行检测的独特性能.文中阐述了此光纤传感器的工作原理及实验结果。     

一种反射式光纤传感器的受光特性分析

对研制的一种新结构光纤传感器在精加工表面上的受光特性进行了理论分析和实验结果分析。研究结果表明,光纤测头两路输出信号之比能显著地减少光源发光强度波动及被测表面粗糙度对位移测量结果的影响,从而有利于提高抗干扰能力和测量精度。这是一种性能更为优越的非接触式位移传感器。     

用于硝酸根浓度测量的反射式光纤SPR传感器

提出一种反射式光纤表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)传感器用来测量硝酸根浓度.传感器采用反射式结构,并利用金膜来激发SPR.制备铜纳米粒子/碳纳米管(copper-nanoparticles/carbon-nanotube, Cu-NPs/CNT)膜作为硝酸根浓度测量的敏感膜.当溶液中硝酸根浓度发生变化时,吸附在CNT上的由铜催化产生的氨气的浓度也会随之改变,导致CNT折射率发生改变,从而使SPR谐振波谷发生移动,进而实现硝酸根浓度测量.实验结果显示该传感器在低浓度区间内的平均灵敏度达到了14.14nm/lg［c/(mol·L^-1)］.这种传感器易于封装,可以应用于远距离测量,将在生物化学参量测量方面有着潜在应用.     

一维和二维反射式光纤位移和转动传感器

给出了一种能够在一维方向或二维方向精确确定物体位移和转动的光学纤维传感器。从一个大直径多模光纤中发射出的光,入射到一个由平凸透镜和平面镜组成的系统的曲面上,光经反射后,被小直径的多模光纤收集,经处理后确定物体的位移和转动。两者的分辨率分别达到微米量级和百分之一度。     

反射式光纤探头结构的理论研究

从光纤的射线理论和几何光学原理出发，对以射式光纤探头中反射光强与探头结构之间的关系进行了理论研究。