光栅传感器的研究

本文讨论了光栅传感器的设计原理及结构,并分析了影响光栅传感器的主要因素.     

数字光栅测振传感器性能分析与测试

为完善光栅测振传感器的性能,将光栅莫尔条纹技术应用到振动测量,在完成光栅测振传感器原理性实验的基础上,进行了理论分析,并就其特性进行了实验研究.通过构建高精度光栅传感器测试系统,对传感器的静动态特性进行深入研究,并建立了动态模型.实验证明,光栅测振传感器分辨力可达0.025μm,动态频率误差小于1.5%,振幅误差小于3.8%.     

长光栅位移传感器及测量系统

0 前 言 精密计量长光栅为核心的光栅精密位移传感器是高技术领域中迅速发展的新兴技术。它涉及光学、精密机械、微电子技术、感光化学等多门学科领域中有关理论和应用研究的综合技术。 重庆大学自60年代开始研究长光栅技术以来,于1976年、1981年、1987年多次取得光栅技术的科技成果,已设计研制成功了具有国内外先进水平的制造高精度零位长光栅的成套设备。我校首创动态同步刻划零位光栅的工艺方法,研究成功的高精度绝对零位长光栅及其     

倍频光栅的莫尔条纹研究

用傅里叶频谱分析方法研究了横向莫尔条纹中一个光栅倍频时莫尔条纹的变化，论证了倍频光栅形成的莫尔条纹方向与等周期两RoncK光栅形成的莫尔条纹方向相同，其周期与两小周期光栅的莫尔条纹周期相同，其对比度随倍率的增加而减小的特点，呈现莫尔条纹效应的主要是等栅距光栅和二倍频光栅，介绍了产生倍频光栅的一些方法，如采用滤波的方法，消去光栅的0级衍射波，形成倍频光栅；采用球面波照明光栅，形成倍频的光栅的自成像等，举例说明了其应用，这些应用表明二倍频光栅莫尔条纹可使结构紧凑，测量简单，或使分辨率提高一倍。     

减小光栅传感器测量信号误差的研究

在光栅传感器测量系统中,为了提高测量信号的精度,需要对系统输出信号的误差进行研究。介绍了莫尔条纹的产生和光栅传感器测量系统,对测量系统的误差进行了分析,提出了利用基于误差修正技术的光栅测量系统减小光栅测量信号的系统误差的方法,以及利用滑动平均滤波与中值滤波结合的方法减小动态莫尔条纹信号中的随机误差,总结了设计光栅传感器测量系统的关键技术。仿真结果表明#混合滤波方法可以有效地减小动态莫尔条纹信号中的噪声干扰,且算法简单。     

基于CMOS图像光栅传感器的位移测量系统的实现

目前在科技研究、工业生产等各行业中,对于位移的高精度测量都是不可或缺的。利用光栅传感器完成测量是目前的主要方法。光栅传感器利用光电转换的原理将位移转换为电信号,该信号经过整形、细分后输出给后级电路完成对信号的处理,最后得到位移大小方向。本文在分析光栅传感器工作原理的基础上,提出借助CMOS图像传感器代替传统的硅光电池检测莫尔条纹,完成信号的细分,实现对位移的高精度测量。文中介绍了整体电路的设计和单片机系统的硬件及软件流程。     

金属钢带光栅光纤线位移测量传感器的研究

在分析目前国内外线位移测量传感器的主要缺点的基础上，提出了一种新型线位移测量传感器。阐述了其主要结构、原理与更新、性能指标、应用前景     

计量光栅测量技术研究

计量光栅形成的莫尔条纹对位移的光学放大作用,在位移精确测量领域有很高的工程价值。光栅线位移传感器得到很大发展,成为该领域关键技术。     

弹丸几何量测量虚拟仪器系统研究

虚拟仪器的出现和兴起强力的冲击人们对传统仪器的概念,模式和结构的理解.虚拟仪器技术作为现在发展的关键性技术,已经被越来越多的关注.针对当前弹丸参数检测技术现状,开发研制一套基于虚拟仪器技术的弹丸参数检测系统.该系统可实现弹丸多个参数自动化及半自动化检测,且性能稳定,受外界影响较小.     

精密光栅角位移传感器的设计

本文论述了一种精密光栅角位移测量系统,它体积小、重量轻、精度可达±1 5秒.并以此测量系统为例,介绍光栅角位移传感器的用途及测量原理,论述其结构设计及选型原则,并对光栅角位移传感器的误差进行了仔细分析.     

利用光栅位移传感器实现自由曲面的自适应跟踪测量

针对非接触自由曲面测量中激光位移传感器的非线性误差问题,设计了基于LabVIEW的光栅位移反馈系统,其采用调用动态链接库的方式完成数据采集.通过对反馈系统的线性度和回程误差进行实验分析,结果表明,该方法能够实现自由曲面的自适应跟踪测量,可保证激光测头跟随被测曲面的轮廓上下调整,使传感器工作在线性测量范围内.     

基于FPGA器件的计量光栅细分技术的实现

主要介绍了一种基于可编程逻辑器件FPGA,用VHDL硬件描述语言作为平台,实现计量光栅4倍频细分技术的方法。采用细分技术可以提高计量光栅的分辨率和测量精度,而利用软件平台实现细分,则可以根据实际测量需要,灵活地改变电路的细分倍数。     

用于防水数显卡尺的新型感栅式位移传感器设计

针对容栅式数显卡尺对液体和磁性物体敏感,无法工作在液体环境下的缺点,提出了一种基于电涡流效应的栅式位移传感器设计方案．理论和实验证明,该传感器具有较高的测量灵敏度和分辨率、较大的测量范围以及良好的防水性能．这种传感器已经成功地应用于新型防水电子数显卡尺中,可以在具有切削液条件的环境下正常工作．     

光栅数字地震检波器采集存储与离线分析系统的设计

为了提高光栅数字地震检波器的检测精度和分辨力，设计了一套采集存储和离线分析系统。采集存储组件由采样保持器和海量数据存储器组成，该组件采用Compact Flash实现了对数据的存储，通过标准通信方式与计算机进行数据交换。离线分析模块运用幅值周期综合判定法准确的识别辨向点，有效减小了硬件电路辨向所带来的误差。     

光纤光栅传感测量中的交叉敏感研究

依据Bragg光栅方程，从理论上分析了光纤光栅应变和温度双参量同时测量中引起交叉敏感的物理机理，对有交叉敏感和无交叉敏感两种情况下的误差进行了分析讨论，并给出了数学表达式，结合实验数据进行了计算，估计了忽略交叉敏感可能带来的误差，同时给出了两种情况下的误差曲线图。     

沥青混凝土路面光栅应变传感器的试验研究

疲劳是沥青路面设计标准之一,沥青混凝土的疲劳失效与沥青层底拉应变值的大小相关。为了准确测得在实际车辆荷载作用下沥青层底的应变响应,采用光栅应变传感器代替传统的电信号传感器进行路面应变测量的试验研究,结果表明光栅传感器在抗振动、抗电磁干扰等方面性能较好,试验结果与路面结构和材料类型相符,能够满足路面应变测量的要求。     

光纤布拉格光栅传感器的一种波长解调方法

光纤布拉格光栅（FBG）经过中心波长解调,可实现对应变、温度等物理量的高精度传感检测．在光纤光栅传感中,如何检测中心波长的微小移位是传感解调的核心问题．为此,文中介绍了一种基于互相关原理的FBG中心波长解调方法．FBG的初始光谱和被调制后的受扰光谱形状相似,只是中心波长产生了漂移,通过对初始光谱与受扰光谱互相关值的解算,即可解调出中心波长的位移量．将实验结果与自相关法、功率加权法和最小二乘法等波长解调方法进行了对比,结果表明互相关方法可以有效地进行中心波长解调．     

磁敏传感器在阀芯位移测量中的应用

介绍一种新型的小位移传感器,该位移传感器具有体积小、灵敏度高、耐高压、与被测部件无接触等特点。在锥阀阀芯位移测量中应用了该传感器,得到了较为令人满意的结果。     

轮辅式光纤光栅压力传感器的研制

本文报导了一种工程上可实际应用的新颖的光纤光栅压力传感器．该传感器把轮辐式结构和光纤光栅相结合,将光纤光栅粘贴于其中一片轮辐之上,室温下,在0～30kN的压力变化范围内,光纤光栅中心反射波长的变化与压力成良好的线性关系,线性度高达0．9998,灵敏度为0．02843nm／kN．研究结果表明,本传感系统具有结构简单、操作方便、精度高、滞后小、重复性好、结构高度小、重量轻等优点．