高精度光纤压力传感器的研究

介绍的光纤压力传感器采用交流驱动源驱动发光二极管，压力膜片的采用刚性固定，对电源发光光强进行自动补偿，从而提高了精度，使测量时性能稳定。     

基于F-P干涉的膜片式光纤压力传感器的设计

本文设计了一种基于Fabry-Pérot(F-P)干涉的膜片式光纤传感器及其压力信号测量方案.基于光学干涉理论对该F-P腔的反射信号进行计算与分析,得出在不同端面反射率下,该F-P腔的反射信号与干涉腔腔长的对应关系.该F-P腔选用弹性金属膜作为外参量的感应面,通过金属膜片的形变来调整F-P干涉腔的腔长参数,调整了光纤F...     

一种全石英光纤法布里-珀罗大量程压力传感器的研制

提出一种在单模光纤上通过焊接毛细石英管制作法布里-珀罗腔体,并将该F-P腔与特种光纤熔接起来构成微型非本征型光纤F-P干涉压力传感器的方法。实验结果表明,该光纤F-P压力传感器所检测的压力与干涉光相位有着很好的线性关系,而且测试重复性较好,尤其是该结构的干涉传感器对大量程压力导致的膜片应变仍然有着较高的灵敏度。这种光纤压力传感器在光纤传感领域,特别是在水下动态压力测试中具有较大的潜在应用价值。     

双膜盒式光纤压力传感器设计

设计并研究了一种利用双膜片位移进行压力测量的光纤传感器.这种光纤传感器是在通用光纤传感设计实验系统的基础上,利用了三光纤反射调制技术,它可以实现光源强度的变化和光纤中光功率损耗的变化以及反射率的变化自动补偿.理论上,分析了这种传感器的补偿特性,建立并推导了输入输出关系,给出了理论模拟结果.实验上,制作并实现了光纤压力传感器,分别测试了两接收光纤的位移与输出光强度的对应关系曲线,给出了对应两输出光强比值与位移的实验测试结果,验证了理论的正确性.最后,对所设计的光纤压力传感器进行了标定实验,给出了线性输入输出工作特性曲线.     

光纤微机电压力传感器的设计

设计了一种基于微机电系统(MEMS)的光纤压力传感器，证明了光纤MEMS压力传感器在工作状态下可以由法布里-珀罗腔的理论模型进行解释．推导出光纤MEMS压力传感器中硅横膈膜受到的压力与于涉光强的关系表达式．并且对光纤MEMS压力传感器的模型进行数值模拟，得到了传感器制作过程中涉及到的各个物理量的取值，其中腔体半径为300μm、腔体深度为2．42μm、硅横膈膜厚度为23μm，该设计为光纤MEMS压力传感器的加工和制作提供了理论基础。     

一种新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应式光纤压力传感器,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。     

光纤光栅压力传感器的研究

介绍了光纤 Bragg光栅压力传感器的工作原理 ,设计了一种新型光纤光栅压力传感器。测试表明 :该传感器应用于工业生产领域是切实可行的     

具有参考通道的光纤压力传感器的研究

介绍了光纤与常规膜盒组合的压力敏感探头的原理以及激光二极管光源的稳幅方法，讨论了采用参考光通道，比例测量等技术措施对系统性能指标的改善。     

光纤光栅压力传感器实验研究

介绍了一种新颖的光纤布喇格光栅压力传感器，这种传感器将光纤光栅粘贴在圆柱形细杆的侧面，同时通过光纤光栅解调仪监测光栅布喇格波长的漂移。实验表明，该光纤光栅压力传感器具有良好的灵敏性、线性和重复性，且有较快的响应速度。将实验测量数据与理论值进行了比较，两者差别很小。     

基于平面圆形薄板结构的光纤FBG动态压力传感器

提出了基于平面圆形薄板结构光纤光栅（FBG）动态压力传感器的实现方法，从理论上分析了其静态灵敏度和动态频率响应特性，并且采用振动液枉法和电磁力发生器对其灵敏度和动态特性进行了实验研究。平面薄板采用不锈钢材质、厚度为0．15mm、直径为15mm，对于该尺寸结构的传感嚣，静态灵敏度可达0．02pm／Pa，比裸光栅增敏6300倍，谐振频率为78kHz，而且幅频特性在0-6．5kHz频率范围内较为平坦．研究表明：对该结构薄板的几何尺寸进行适当的调整，可实现不同量程、不同带宽的压力测量。     

光纤电压传感器光学头的设计和性能测试

介绍了电压传感头的工作原理，探讨了横向电光调制和纵向电光调制各自的特点；设计了光纤电压传感器中光学传感头的系统结构，从BG0晶体和相应的装调工艺等方面分析了影响光学传感头稳定性的关键因素。并在0～1．6kV电压范围对所设计的光纤电压传感头的输入输出特性进行了测试，结果表明该光纤电压传感头的电压测量精度达到2％，温度稳定性也得到了明显改善。     

多模光纤微弯压力传感器在真空辅助成型工艺中的应用

真空辅助成型是一种新型的低成本复合材料成型工艺.在成型过程中,压力控制对产品的成型质量起着重要作用.分析光纤微弯传感器在树脂基复合材料成型过程压力检测中的应用条件,以及真空辅助成型工艺环境对光纤微弯传感器测试结果的主要影响.实验结果表明:光纤微弯传感器在单层真空袋的液体成型过程中,同时受到成型过程中的压力变化导致光纤弯曲和由于树脂包裹引起折射率变化两个因素的影响.以此为基础实现对复合材料真空辅助成型工艺中压力与树脂流动前锋的测量.     

外压式弹性圆筒耐高压光纤光栅压力传感器

设计了一种以金属弹性圆筒为衬底的高压光纤布喇格光栅压力传感器．在温度为16~60℃,压力为0~52MPa的范围内测试了传感器的特性,计算了性能参数及温度修正因子．结果表明,该传感器性能稳定,重复性好,线性调谐范围为4.066nm,压力灵敏度为0.0782nm/MPa,压力解调的波长分辨率为1.56pm．温度修正后压力测量的相对误差由5.2%减小为0.25%．采用双重密封设计,避免了流体或气体的渗漏,通过选择不同弹性模量的材料、内径和壁厚,可调整传感器的量程和灵敏度．     

具有温度补偿的高精度单参量光纤传感器理论分析

分析了几种具有温度补偿的光纤应变传感器测量应变的误差来源及缺点,由此加以推广,提出了具有温度补偿的高精度单参量光纤传感器的思想,根据椭圆纤芯离双折射光纤的温度,应变,径向压力,静水压力的灵敏度公式和双折射与波长的关系曲线,从理论上证明了具有温度补偿,结构简单,高精度的光纤应变,压力传感器的可行性,并对其优点进行了讨论。     

光纤气体传感器系统的设计

光纤气体传感器是20世纪80年代出现的一种新型传感器,由于它在技术上的各种优点使其在气体检测中得到广泛的应用.结合红外光谱吸收理论和比尔-兰伯定律,提出采用光纤激光加波长调制来检测气体浓度的方案,并论证其可行性.     

压阻式微型压力传感器敏感结构设计

在设计某一压阻式压力传感器特定敏感结构的过程中,对出现的技术难题进行了研究。文中的第2部分设计了弹性膜片的典型结构;第3部分设计了压敏电阻的尺寸以及阻值;第4部分使用ANSYS软件分析了弹性膜片在不同压力作用下的应力、应变分布,确定了压敏电阻在弹性膜片上的最佳分布位置。分析结果表明:压敏电阻距离弹性膜片边缘越近,灵敏度越高。同时计算了不同外界压力载荷和不同位置条件下压敏电阻的电压输出变化情况,提取了敏感膜片的固有频率和响应时间。文中响应时间曲线表明:所设计的微型压阻式压力传感器响应速度快,稳定时间仅为1.0×10~(-5)s。     

基于五维光纤传感器的沥青路面动水压力测量的研究

基于国内外已有的研究成果,介绍了一种自行研发的五维光纤传感器,用于测量沥青路面结构内的动水压力. 该传感器应用光纤传感原理,采用十字梁结构将4个光纤传感器固定,并填充水泥混凝土以稳定及保护传感器. 将五维传感器埋设于路面,并使之处于饱水状态. 当加载车辆以不同速度驶过时,光纤光栅将传递压应变信号,然后由调制解调器接收信号,即可测量出动水压力值. 实测结果发现,动水压力呈正负压交替现象,且最大正压力可达到0.115 MPa,最大负压力达到0.073 MPa. 各方向的动水压力均不相同,但均随车速递增. 关键词:沥     

单模保偏光纤光学耦合系统设计

本文结合高斯光束的传播特性,设计了双频He—Ne激光器与芯直径小于5微米的单模保偏光纤(数值孔径为0.1)间的光学耦合系统。