一种基于强度补偿的自由式光纤束差压传感器

对一种基于强度补偿的自由式光纤束差压传感器进行设计与研究。传感器探头部分采用同结构、双探头的设计,传感器探头采用机械式封装;对传感器的光纤部分进行了强度补偿设计与分析,并利用调制函数M,理论分析了补偿后的输出值R;在对两传感探头施加相等的压力p=20kPa情况下,改变光源的输出功率,测出光电探测器的输出电压值,并在两探头存在不同的压差Δp时,测出其输出值R。实验结果表明：通过强度补偿后,输出值R≈1,同时在不同的压差作用下,输出值R与压差Δp在一段区域内有较好的线性关系。研究结果表明：传感器的强度补偿效果明显,可实现压力差值的检测。     

一种叶片阻尼式光纤束差压传感器的设计与研究

对一种叶片阻尼式光纤束差压传感器进行了设计与研究。首先设计基于叶片阻尼式的传感器探头结构,分析了传感器探头的工作原理;再对传感器系统进行设计,对传感器输出信号进行强度补偿;然后建立了强度调制模型,在此基础上,对影响传感器主要性能的参数R、e、r、k等进行了实验分析,得出了不同参数时的Δp-M曲线。实验结果表明:各参数取为定值时,传感器输出值随着压差的增大而减小,传感器的灵敏度大小取决于主要性能参数的选取,不同的性能参数下传感器线性度均较好。研究证明,该传感器结构能适用于不同压差检测场合的需要。     

一种对称式光纤束差压传感器结构及性能

对一种对称式光纤束差压传感器的结构及性能进行了研究。提出了一种两相同结构检测探头与桥式光路组成的对称式光纤束差压传感器,传感器探头采用机械式封装;对传感器进行理论研究,建立了强度调制数学模型,并对其进行仿真计算与分析;最后试制出实验样机,进行实验研究,实验结果表明：探头与膜片在不同设计尺寸下,传感器具有不同的量程、输出灵敏度、检测分辨率、线性度与重复性精度。研究结果表明,光纤束差压传感器具有较好的检测性能,能满足不同检测场合的需要。     

反射式光纤束探头理论建模和仿真实现

在分析光路和单光纤对理论建模的基础上,建立了光纤束理论模型,并对模型进行了仿真分析.针对强度调制型光纤传感器光源单模尾纤输出以及检测条件,设计实现了一根多模光纤发送,6根多模光纤接收的反射式光纤束探头,光纤束探头把光源的光分成两路,一路作为检测光路,另一路作为参考光路,在强度调制型光纤传感器的测量中取得了良好的效果.     

一种活塞式光纤流体差压传感器数学模型与实验分析

对一种活塞式光纤流体差压传感器进行了数学建模与实验分析。首先,基于强度调制原理,提出了一种新型双活塞光纤差压传感器结构,阐述了其工作原理;再建立了该传感器的强度调制模型,并在理论模型的基础上,对传感器进行了仿真研究,得出了传感器在不同结构参数r、NA、d_0、L、A_1、k取值下的Δp-H曲线;最后,应用自制实验平台进行了气体压差检测实验,分析了传感器的检测性能。实验结果表明:传感器的输出值与压力差Δp之间存在较好的线性度与灵敏度,不同结构参数取值会对传感器的线性度与灵敏度产生不同的影响。在检测气体压差时,传感器输出电压随着压差的增大而增加,且具有近似线性关系。研究表明,传感器理论模型与实验结果趋势相同,传感器能够满足流体压差的检测。     

二维光纤位移传感器

本文介绍了一种新型强度补偿型二维光纤位移传感器。这种传感器的测量探头由３根呈正三角形分布、型号相同的光纤组成，其中两根光纤用于测量探头位置，另外一根光纤提供功率补偿。利用这种传感器，不仅可以测得探头正三角形中心相对于照明光纤中心的位移，还可以进一步给出二维坐标（ｘ，ｙ）。除此而外，这种传感器还可以消除光源功率波动对测量的影响，提高测量精度。     

光纤传感器在涡轮轴向位移检测中的应用研究

以光纤传感原理为基础，采用一种强度补偿型反射式光纤位移传感器，借助光纤本身的优势，实现涡轮机轴向位移的实时监测。系统包括光源及其驱动电路、光纤传输通道、信号处理电路和信号输出系统。通过双路接收的方法消除因光源发光功率波动、光纤损耗变化以及环境干扰光等因素对测量结果的影响。采用稳压源驱动和温度补偿保证光源发光的稳定性，进行转速监测以补偿速度变化引起的误差。采用单片机完成被测信号的识别和处理，提高了测量的精度。     

光强自动补偿型光纤压力传感系统

光纤强度型传感器技术成熟,结构简单、造价低廉。但对光源的稳定性要求较高。本文的光纤压力传感系统能有效地克服这一缺点。该压力传感系统的输出信号取决于两路光纤的输出光强信号之比。测试结果表明,该系统能自动地补偿由于电源不稳定、器件老化等因素导致的光源强度变化对测量结果的影响。     

一种基于结构优化的光纤束压力传感器

对基于结构优化的光纤束压力传感器进行了设计与研究。首先对传感器系统进行了设计;再应用几何光学与优化理论对传感器光纤束结构、传感器探头结构进行优化,对传感器探头采用机械封装;并在优化研究的基础上,对传感器进行仿真试验,分析强度调制函数曲线;最后对传感器施加0.2,0.4,0.6,0.8,1.0 k Pa的外界压力进行检测试验,得出传感器参考光纤与接收光纤输出电压信号变化趋势。试验结果表明:传感器的检测值与仿真值相符,线性度约为3.56%,灵敏度约为0.011/0.1k Pa。研究表明,通过结构优化的光纤束压力传感器具有较好的灵敏度与线性度。     

基于啁啾光纤光栅的电压传感性能研究

电压的实时测量是电力系统稳定、安全的关键。提出了一种基于啁啾光纤光栅的电压传感器,利用压电陶瓷的逆压电效应带动黏贴在其上面的传感啁啾光栅发生形变,使传感啁啾光栅的波长发生漂移,通过检测传感啁啾光栅和参考啁啾光栅反射光包络的强度变化,获取被测电压的幅值和频率信息。理论分析了电压与光功率变化的关系,搭建了带温度补偿的双啁啾光栅传感系统,实验研究了传感器的静态和实时动态特性。实验结果表明,该传感器的相关系数R2为0.999 8,电压灵敏度达到0.048mW/V,既能直接检测直流电压,也能较好地检测交流电压及其频谱信息,为在复杂环境评估电能质量提供了参考。