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。     

新型光纤光栅加速度传感器动态特性的研究

以大型桥梁和建筑结构的健康监测为背景,设计了一种新型的低频高灵敏度光纤光栅加速度传感器,并利用有限元法对该传感器进行了优化设计和动态特性分析,结果表明:该新型光纤光栅加速度传感器具有灵敏度高、横向灵敏度小、测量精度高和动态特性较佳等特点.     

采用压电陶瓷的电调谐光纤光栅器件

对光纤光栅的调谐特性性进行了理论分析和实验研究,并利用压电陶瓷作为调谐物质实现了调谐范围达１．３４４ｎｍ的电调谐光纤光机器件。与其它类型的可调谐光纤光栅相比,该器件具有结构简单,易于实现,且机械稳定性强的优点。此外,还对光纤光栅弯曲所导致的其Ｂｒａｇｇ波长的迁移特性进行了实验,获得了１．６８ｎｍ的波长调谐范围。     

光纤布喇格光栅的研究与应用

概述了在掺杂石英玻璃光纤中写入布喇格光栅的原理与方法,介绍了光致光栅的机理及增强光纤光敏性的措施,简要说明了光纤光栅在光纤通信和光纤传感中的应用。     

光纤光栅振动传感器的新型解调方案

在分析了 2种光纤光栅传感器解调技术的优缺点之后 ,结合两者之长提出了一种新型的光纤 Bragg光栅(FBG)振动传感解调方案。该解调方案的新颖之处在于提出了一种用反馈电路实现的对光纤 Bragg光栅反射波长移位进行自动跟踪的探测方法 ,该反馈电路用以驱动法布里 -珀罗腔 (F- P:Fabri- Perot)。利用当法布里 -珀罗腔满足特定条件时其透射光可达到最强或最弱原理 ,建立了 F- P腔解调系统模型。     

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．     

基于MSP430单片机的光纤光栅匹配解调系统

在传统的解调方法基础上进行改进,构造了一种基于MSP430单片机的光纤布喇格光栅传感解调系统,通过两个光栅并联匹配的连接方式,消除了光源功率不稳定造成的测量误差,同时克服了传统匹配解调法的双值问题,有效增大了量程.系统的信号采集、数据处理以及显示驱动部分由单片机完成.     

光纤光栅振动传感器的振动理论分析

为了分析光纤布喇格光栅振动传感器的振动理论,对所建立的物理模型采用了等效刚度变换。首先,根据光纤布喇格光栅振动传感器的振动特点,将其近似为单质点的弦振动模型,然后对其进行等效刚度变换,将其等效为简单的弹簧-质量系统,最后对具有粘性阻尼系统的受迫振动进行了理论分析,通过计算阻尼比,求出该系统的最大振幅和光纤光栅中心波长最大变化量。理论计算和实际测量结果表明:光纤光栅振动中心波长变化量在同一个数量级,能满足基于光纤布喇格光栅振动传感器的周界入侵报警系统的实际应用需要。     

FBG型光纤传感器温度与应变的关联分析研究

根据耦合模理论,采用级数展开方法,对FBG型光纤传感器温度与应变关联性质进行了理论研究与定量分析。首次定义温度一应变关联因子QB,利用QB估算了在不同情况下温度与应变的关联程度。研究结果对FGB型光纤传感器的实际应用具有一定的指导意义。     

光纤布喇格光栅的研究与应用

概述了在掺杂石英玻璃光纤中写入布喇格光栅的原理与方法,介绍了光致光栅的机理及增强光纤光敏性的措施,简要说明了光纤光栅在光纤通信和光纤传感中的应用。     

基于ASE光源解调的光纤光栅应变传感器

介绍了光纤光栅应变传感器的工作原理,提出了一种应用放大自发辐射光源(ASE)线性段对光纤光栅应变传感器进行解调的新方案.此方案所用装置结构简单,测量范围大,灵敏度适中,能实现静态和动态测量.实验中对悬臂梁的应变进行了测量,输出电压与悬臂梁的轴向应变成线性关系,与理论值符合得较好.电压/应变灵敏度系数为-4.003 5×10-3V/με,测量范围达到了1 106个微应变.     

一种新型灵敏度可调式光纤光栅传感器

以光纤光栅为敏感组件,设计了一种嵌入式等强度悬臂梁结构的灵敏度可调式光纤光栅传感器．将传统的感测片长度固定的传感器架构设计为感测片部分嵌入主架构的传感器,通过改变悬臂梁感测片长度来达到灵敏度调节的效果．由理论分析和振动、位移灵敏度调节实验验证,此传感器装置可以达到调节灵敏度的效果,而且可调节范围较广．     

光纤Bragg光栅压强传感器研究

设计了一种用于测量模压腔体内大荷载压强的光纤Bragg光栅(FBG)压强传感器。模压腔体内的压强通过压杆作用到等强度梁上,导致粘贴在等强度梁上的光纤Bragg光栅的中心波长发生改变,通过波长解调仪检测光栅中心波长的改变量,测量模压腔体内的压强。实验表明:该传感器在很宽的压强测量范围内具有很好线性,并且测量灵敏度高、精度好。     

Improvement and Implementation of Embedded Fiber Bragg Grating Sensor Signal De-module

This paper focused on high-precision demodulation of wavelength shift of FBG sensor. Fiber tunable F-P filer was used as a demodulation method. 32-bit embedded processor ARM9-S3C2440 chip was used as the main controller and simulated annealing algorithm was realized on ARM to demodulate wavelength signal. Simulation results show that the simulated annealing algorithm is reliable to process analog signals on ARM chip and significant performance is achieved such as saving bandwidth, increasing the amounts of reusable fiber grating sensors in sensor system and speeding up data processing.     

基于光纤光栅的钢筋腐蚀监测方法

目的 为有效对钢筋腐蚀程度进行监测,提出一种关于实时监测钢筋腐蚀的新方法.方法 在钢管封装的光纤光栅应变传感器的基础上,将封装好的光纤光栅应变传感器表面涂抹一定量的锈转化涂料,采用通电加速锈蚀的方法加速钢筋腐蚀,对其进行试验.结果 钢筋腐蚀后,铁锈与涂料反应生成的具有一定厚度的混合物质对传感器产生一定大小的挤压力,使其反射波长产生变化,进而判断出钢筋的锈蚀程度;同时,生成的混合物质会牢固附着在传感器表面,对传感器起到保护作用,使其在监测后期成为耐腐蚀光纤光栅传感器.结论 使用该种方法制成的传感器可用于钢筋腐蚀的早期监测,在后期成为耐腐蚀传感器后,有效地提高了光纤光栅传感器在腐蚀环境下的使用寿命和存活率.     

一种新型的光纤光栅应变传感器解调方法

为判断作用在传感光栅上的轴向应变,提出了一种光纤光栅应变传感解调新方法。该方法基于光纤光栅匹配滤波技术,使解调光栅受压电陶瓷驱动,对传感光栅反射光波进行波长扫描,将应变引起的传感光栅布拉格反射波长的漂移,变为解调光栅透过的负脉冲在时域中的间隔变化。该系统的传感灵敏度实验值89.132×10~(-6)ε/ms与理论值85.470×10~(-6)ε/ms基本吻合。     

一种新型的光纤光栅传感动态解调方法

提出了一种使用匹配光纤光栅闭环跟踪测量传感光纤光栅布拉格波长移位的方法．该方法适用于单点检测,并且具有动态响应好,测量动态范围大,受环境影响小,测量精确度高的特点．     

光纤光栅传感器与沥青混合料协同变形评价方法

研究光纤光栅传感器与沥青混合料之间的协调变形性能是解决光纤光栅传感器在路面中应用的前提和基础。针对已开发的两种不同模量传感器（根据应用特性分为3类）,设计了传感器与沥青混合料协同变形评价的试验方法,采用静态和动态两种加载模式进行沥青混合料试件的应变测试。结果表明,采用应变修正后的光纤光栅应变传感器进行路面结构内部应变实测是可行的;模量匹配光纤光栅应变传感器与其它类型传感器相比具有较好的测试效果,同时该类型传感器在一定程度上能够反映出沥青混合料的累积变形。     

电磁力式光纤光栅直流大电流传感技术研究

直流大电流的计量在电镀、电冶、电池、电气机车等领域占有重要地位。介绍了电磁力式光纤光栅电流传感的原理,设计了基于光纤光栅的大电流传感器结构,借助光纤光栅直流大电流传感实验平台,在直流电流(0～500～0A,步进50A)激励下,光纤光栅传感器的中心波长偏移855.2pm,电流敏感度为34.1pm/(100A)2,试验结果表明该方法可以进行直流大电流的测量。