光纤传感器的今天与发展

本文报道了光纤传感器国内外发展的现状.主要介绍了两方面的情况:光纤传感器原理性研究的发展现状和光纤传感器产品的应用与开发的现状.前者报道了光纤光栅、分布式光纤传感技术以及光纤传感网的发展,这些是目前的研究热点;后者介绍了光层析成像技术、智能材料、光纤陀螺及惯性导航系统、工业工程类传感器(其中包括电力工业用高电压、大电流传感器,利用光纤的弹光效应和FBG器件的应力传感器等).最后介绍了新型光纤材料与器件、氟化物玻璃光纤,碳涂覆光纤、以及正在研究中的蜂窝型波导光纤、液晶光纤等.     

光纤法布里—珀罗传感技术及其工程应用

基于法布里—珀罗（F-P）干涉式原理的光纤应变传感器是近年来发展十分迅速的光纤传感器之一。综合目前已有的研发成果,介绍了光纤法布里—珀罗干涉仪（FFPI）的工作原理,包括本征型光纤法布里—珀罗干涉仪（IFPI）和非本征型法布里—珀罗干涉仪（EFPI）及其它基于FFPI原理的应变传感器,FFPI干涉腔腔长解调算法,应变式FFPI传感器类型,FFPI传感技术在结构应变监测中的应用,以及其相关问题与发展方向。     

以EDFA为光源的光纤Fabry-Perot腔位移传感

提出了一种新颖的光纤位移传感测量方法,采用空芯石英光纤内置单模光纤的方法制作了腔长可随待测目标移动而变化的非本征型光纤法布里-珀罗(FP)腔,利用EDFA光源的宽带光照射FP腔,其形成的多光束干涉谱通过多峰检测法,反算光纤FP腔的绝对腔长,实现对微小位移量的精确测量.根据所设计的方案,搭建了相应的光纤FP腔位移传感系统,实现了11 mm长度范围内1μm位移分辨率、40.4 dB动态范围的位移传感.     

新型反射式光纤位移传感器的分析与设计

在传统反射式光纤位移传感基础上 ,提出了一种新型的可测量被测物体反射面与反射光纤端面绝对距离的光纤位移传感器的设计方法 ,并对其工作原理及特性进行了详细的分析和讨论。这种新的反射式光纤传感器可为绝对位移测量提供一种新的途径     

基于位移传感的光纤温度传感器

提出了一种新颖的基于双金属片位移传感的光纤温度测量方法 ,设计了结构简单的传感器 ,介绍了测量仪的工作原理 ,建立了温度测量的数学模型。采用差动输出方式 ,补偿了光源功率波动的影响。通过实验 ,给出了传感器输出信号与温度变化的关系曲线 ,实验结果表明了该测量方法的可行性。     

有害气体检测的光纤传感技术发展

光纤气体传感器具有易于小型化、可遥测、灵敏度高、响应快等诸多优点.根据传感原理,概述了有害气体检测的光纤传感器,包括折射率变化型光纤气体传感器、倏逝波光纤气体传感器、表面等离子共振光纤气体传感器、光声光纤气体传感器、多孔光纤气体传感器,以及吸收型光纤气体传感器、荧光型光纤气体传感器、染料指示剂型光纤气体传感器.简要介绍了光纤气体传感器的发展.     

光纤传感技术在物联网中的应用

现如今,物联网已经发展成为了一个研究热点,而光纤传感技术在物联网的发展中也得到了广泛的应用,并引起了广泛的关注。物联网的核心部件为传感器,特别是光纤传感器,它和其它的类型的传感器所不具有的优势,而物联网主要有四个技术构层,它们是应用接口、数据处理技术、数据传输网络和传输网络,在物联网中我们将会看到有大量的各种各样的传感器的存在,这些传感器可以用来感知不同的环境参数,比如温度、重力、光电、声音、震动和位移,这些传感器为物联网提供最原始的数据信息。当前,光纤传感技术在物联网中的应用引起社会各界的高度关注。本文主要对物联网的界定、构成以及光纤传感器的原理和发展现状进行了深入的探讨和分析,并且重点是对光纤传感技术在物联网中的应用加以详细阐述。希望可以通过本文的论述,能够对今后光纤传感技术在物联网中的应用产生一些积极影响。     

布拉格光栅传感器应用实例

由于环境等各种不利因素的影响,隧道二次衬砌应力、应变状态的长期监测受到人们的重视.分析了光纤光栅传感器传感原理,将光纤布拉格光栅传感器应用于新厂隧道二次衬砌应力、应变监测.光纤布拉格光栅传感器所采集的数据通过隧道分析软件生成隧道应变位移图与隧道各测点时空图进行对比.通过隧道分析软件生成的隧道应变位移图能更直观的表现隧道断面受力及位移情况.     

光纤光栅传感器与传感网络

本文介绍了光纤光栅传感器的发展、原理及应用,重点介绍了上海紫珊光电技术有限公司最新推出的光纤光栅传感网络解决方案。     

光纤激光腔内的传感技术研究进展

光纤激光腔内的传感技术已广泛应用于温度、应变、声波、振动、磁场和电压等物理量的检测,与传统的光纤传感器相比,光纤激光传感器具有抗电磁干扰、窄线宽和高信噪比等优势,其应用前景广阔.在此,综述激光腔内光纤传感技术的研究进展,阐述环形腔和线性腔两种不同的腔内结构,总结基于不同腔内结构光纤激光传感器的工作原理;此外,按照温度、溶液、磁场、应力/应变的分类对光纤激光传感器性能进行介绍,并对未来的应用前景进行展望.     

反射式强度补偿光纤角位移传感器研究

提出了一种基于三探头等间距排列结构的反射式光纤角位移传感器,实现具有强度补偿的大量程、高灵敏度角位移测量.理论分析了该传感器的强度补偿角位移测量机理,建立了数学模型得到角度传感调制函数的表达式;仿真分析了光纤探头端面距反射面距离h及探头旋转半径R对传感特性的影响;实验验证了单接收光纤角位移传感特性.结果表明:输出光强和角位移之间呈现较好的线性关系;距离h越大,传感灵敏度越高;R越小,灵敏度越低,但同时传感区间相对越大.     

低温环境下超导体微位移测量的研究

在超导精密仪器的研制工作中有时需要测量杜瓦容器内超导体的微小位置变化。由于超导体需运行在极低温环境，运用常规方法难以对超导体的微小位移进行测量。作者选用光纤位移传感器进行非接触测量，研究了光纤位移传感器在室温和液氮温度下的静态传输特性。本项研究为超导体位移、振动的测量提供了一种新的方法。     

磁阻传感器在直线位移传感中的应用

HMC1501是一款专门的线位移/角位移传感芯片,属于磁阻传感器,其典型应用方案是用来测量直线位移.改变传感结构,可以将直线位移转化为角位移来测量,理论分析和实验证明,相对于典型方案,将直线位移转化为角位移后进行测量,不仅测量精度高,而且测量范围广,也节省了成本.     

齿轮传动型光纤弯曲损耗位移传感器及其实验研究

针对传统光纤弯曲损耗位移传感器线性度不高的问题,设计了一种齿轮传动型光纤弯曲损耗位移传感器,并用理论证明了被测位移量与光纤弯曲损耗之间呈线性关系,并进一步做了实验研究.实验结果表明,本传感器的灵敏度与理论计算结果相符,并具良好的线性度与测量精度,便于在实际工程中应用,有有着较好的市场应用前景.     

一种非接触型位移传感器的研究

介绍了一种基于磁场测量原理的非接触型直线位移传感器,该位移传感器采用强磁性金属膜磁敏电阻器作为敏感元件,通过测量磁场强度随位移的变化,实现物体位移的非接触测量。详细介绍了传感器的结构、测量原理,并进行了传感器的标定实验。该位移传感器具有结构简单、信噪比高、重复性好、精度高、可实现非接触测量,可广泛应用测量环境恶劣,且要求较高精度和可靠性的场合。     

A virtual yaw rate sensor for articulated vehicles featuring novel electro-hydraulic steer-by-wire technology

Steer-by-wire technologies remain under rigorous research and development given the advantages that they offer over their traditional counterparts. The spectrum of steering systems encompasses applications in the automotive, construction, agricultural, and aerospace industries, to name a few.An original electro-hydraulic steer-by-wire technology based on pump displacement control actuation, an energy efficient alternative to conventional valve control, has been previously proposed by the authors. The new concept was validated and implemented on an articulated steering prototype test vehicle, and resulted in significant fuel savings and machine efficiency increase. This paper investigates the notion of virtual sensing relative to estimating the vehicle׳s yaw rate by only measuring the articulation angle and vehicle speed. Virtual sensing is a promising concept for yaw stability control and is an attractive option for vehicle manufactures as it reduces sensor cost, maintenance, and machine downtime. The designed yaw rate sensor is validated in simulation as well as on a test vehicle by devising appropriate steering maneuvers.     

F-P光纤传感器的温度与应变传感特性研究

介绍了F P光纤传感器的基本原理及优点,并据此研制出F P光纤传感器。对所研制的F P光纤传感器的温度特性及应变特性进行了理论分析和对比试验研究。结果表明:试验结果和理论分析基本吻合,F P光纤传感器对温度具有天然的稳定性,对应变具有良好的线性度和灵敏度。因此,可处理单一信号,从而避免了多个信号的交叉敏感问题.     

基于非晶合金的位移/位置传感技术新进展

非晶合金是一种具有长程无序、短程有序微观结构的新型软磁材料,以其独特性能在传感领域具有很大的应用潜力。按照磁致伸缩的强度不同,详细介绍高磁致伸缩和近零磁致伸缩非晶合金位移/位置传感器,重点对传感机理进行分析和比较,指出该传感技术发展的特点和趋势。     

微弯光纤传感器的原理和应用

光纤微弯传感器以其构简单、成本低廉、便于装备等优点越来越受到人们的关注,光纤微弯调制原理的应用已扩展到位移、力、加速度等各种物理参量的测量中.本文简要介绍了光纤微弯传感器的工作原理、结构,对光纤微弯传感器在多种参量测量中的典型和最新的应用情况做了详细介绍.