法珀应变传感器论文_李晶,孟立凡,李菠,刘春美

法珀应变传感器论文_李晶,孟立凡,李菠,刘春美

导读:本文包含了法珀应变传感器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:应变,传感器,光纤,复用,布里,测量,毛细管。

法珀应变传感器论文文献综述

李晶,孟立凡,李菠,刘春美[1](2017)在《一种基于锥形石英毛细管的光纤法珀应变传感器》一文中研究指出利用一种新型光纤法布里-珀罗干涉仪,制作出一种光纤应变传感器。通过将一段石英毛细管与单模光纤熔接在一起,并将石英毛细管熔接部位熔为锥形制作而成。理论分析了传感器的工作原理与灵敏度,搭建了传感器应变测试系统。实验表明:在常温(20℃)下,采用波峰(谷)追踪法解调,传感器对应变有良好的线性响应,且灵敏度为1.34 pm/με,最小应变分辨率为3.73με,传感器的温度敏感系数约为5.66 pm/℃。因此,该传感器在应变测试中存在一定的潜在应用价值。(本文来源于《电子器件》期刊2017年06期)

杨会芹[2](2015)在《光纤珐珀应变传感器的性能分析及其复用研究》一文中研究指出本论文在光纤珐珀传感器已经研制成功的基础上,针对高速飞行器在高温,狭小空间等复杂环境下需要实现应变的精确测量,研究了该光纤珐珀传感器在实际应用中的高温应变特性,并设计了一种用于该光纤珐珀传感器的串行复用系统。主要研究内容如下:(1)从光纤珐珀传感器的粘贴工艺入手,得到了用于应变测量的粘贴流程。使用ABAQUS有限元分析软件对传感器结构进行建模和静力仿真,研究了不同粘贴方式和腔体尺寸对应变分布、线性度和灵敏度的影响。从理论上得出采用两点式直接粘贴的光纤珐珀应变传感器测量基底应变的优点。(2)使用光谱相位解调系统对粘贴在等应变悬臂梁上的珐珀应变传感器进行加载和温度实验。通过灵敏度和线性度对比再次证实两点式粘贴方式相比于一点式粘贴方式的优越性。然后在两点式粘贴方式下对传感器的蠕变特性、回零性、重复性和温度特性等指标进行测试与分析。根据温度特性,提出了两种热力分离方法:FBG温度补偿和两个传感器双参数求解。(3)设计了一种光纤珐珀传感器的串行复用系统,通过恢复串行复用珐珀传感器的光谱并对单个传感器的光谱进行多项式拟合,分析了采用本系统实现串行复用的可行性。最后进行串行复用珐珀传感器的应变实验,拟合出粘贴在等应变悬臂梁的珐珀应变传感器的波长随应变的变化,再次证实了此系统可用于光纤珐珀传感器的串行复用。本论文从软件仿真和测试两个角度分析了高温珐珀应变传感器的性能,基本上实现了高温下应变的精密测量。设计的光纤珐珀串行复用解调系统在解调精度要求不高的情况下可以用于多点应变测量。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-04-28)

刘志伟[3](2011)在《高温法珀应变传感器及其在应变天平中的应用》一文中研究指出光纤传感技术是近几十年来发展迅速的崭新技术。由于光纤传感器的抗电磁干扰、耐腐蚀、体积小、稳定性好、灵敏度高、容易复用和安装等优势,被广泛用于航天、航海、石油开采、电力电网、医疗器械和科学研究等众多领域。我国目前光纤传感器的产业化和应用方面还远远不能满足国民经济发展的需求,因此加快和促进光纤传感器的应用产业化十分必要,同时对国内测试和监测领域的科技化和智能化发展将起到一定的推动作用。光纤法珀高温应变传感器是是光纤传感器的一个具体应用。目前已经提出和应用的光纤应变传感器价格昂贵、结构复杂、体积大、安装复杂,因此不利于商业化生产。研究设计一种低成本、结构简单、安装方便、灵敏度高的微型法珀高温应变传感器具有十分重要的现实意义。本文基于该出发点,完成了大量的应用研究工作。首先,本文分析了光纤传感在应变测量中的各种方案和原理,同时对诸多实现方案、制作方法和解调方法进行了对比总结,提出了光纤法珀应变传感器的封装新技术。并在体积、耐温性和灵敏度上提出了更高的要求和目标。然后,在光纤法珀高温应变传感器的研制过程中,对加工制作、封装和粘贴工艺做了大量实验研究工作;对传感器的灵敏度、线性度、稳定性、重复性和蠕变等性能进行了测试分析;同时对光纤应变传感器的热输出误差进行了精确校准工作。最后,在国内首次将实验研制的耐高温光纤法珀应变传感器尝试应用于航空航天风洞试验应变天平中,并做了大量的测试,测试效果令人满意。作为光纤传感器应用领域的新延展,此次研究的光纤法珀高温应变传感器结构稳定、体积微小,封装成应变计尺寸仅为0.3 mm * 2.5 mm * 2.5 mm,并且灵敏度可达0.0036radμε,测量精度达0.0278με,线性度为99.991%,能耐高温至300℃,测量重复性好,解决了传统的测力天平电子应变传感器温漂大、抗干扰能力差、高温不稳定等缺点。(本文来源于《电子科技大学》期刊2011-03-01)

董海兵,王秋燕[4](2009)在《光纤法珀应变传感器的算法改进》一文中研究指出绝对光纤法珀应变传感器(AEFPI)已经在工程结构监测中得到了应用。本文对传统AEFPI的算法进行了分析,并提出了一种改进算法,仿真的结果证明了传统算法只是该算法的一种特例,而该算法在不改变任何硬件的情况下,能够显着的降低系统的测量误差。(本文来源于《电子测量技术》期刊2009年04期)

刘为俊[5](2008)在《微光纤法珀应变与折射率传感器研究》一文中研究指出光纤法珀传感器作为光纤传感器中极为重要的一类受到科研工作人员的青睐。相对于其它光纤传感器而言,光纤法珀传感器在分辨率、精度、动态范围以及实现方式等方面优势明显,是发展最为成熟、应用最为广泛的光纤传感器之一,目前在应变、折射率等的测量中已展开了广泛的研究和应用。本文对光纤法珀传感器的原理、分类、解调方法和光纤法珀传感器在折射率测量中的应用及光纤法珀传感器的复用原理做了详细的阐述。本课题拟在法珀传感器的解调精度和复用能力上探索更高性能的解调算法,为实现法珀传感器的规模应用奠定基础。本文主要工作和成果如下:1.在单个传感器的解调上,引入并分析了频率校正法、CZT和ARMA谐波恢复法在光纤法珀传感器解调中的应用,将它们与FFT在各种性能上作了比较。频率校正法直接以FFT为基础,因此计算简单,但它也保留了FFT的不足之处,存在着较大的误差。ARMA谐波恢复法的解调结果准确度高,效果稳定,但计算稍显复杂。CZT不仅解调效果好,而且计算量也较补零的FFT方法小,是很好的法珀解调方法。在微应变的解调上,CZT的解调结果的线性度为0.9994。2.在折射率的测量上,分析了157nm激光制作的光纤法珀折射率传感器的传感特性,该传感器具有结构简单,使用方便的优点。采用干涉条纹计数的方法对法珀腔的反射光谱进行解调,避免了光强波动的影响,同时具有较宽的折射率(RI)范围。在0-70oC范围内25um的法珀腔腔长变化量为6.25nm,等效的折射率变化为~2.46×10~(-4)。常温下对折射率范围为1.33—1.427的甘油溶液进行了测量,实验结果曲线的线性度为0.9951,测量精度为~3.70×10~(-4)。3.在法珀腔的复用上,分析了各种并行法珀腔的频分复用解调算法。计算了傅里叶变换解调算法的频率分辨率与光源中心波长和带宽的关系。分别比较了CZT与CZT-MUSIC、Root-MUSIC、AR并行频率解调方法的性能。其中还分析了CZT-MUSIC中自相关函数和自相关矩阵对解调效果的影响,结果显示采用渐进无偏的自相关函数及较大的自相关矩阵能得到较好的效果,解调效果也更稳定。此外还从多个方面比较了CZT-MUSIC、Root-MUSIC、AR之间的性能,其中Root-MUSIC具有0.78%的最小串扰率。最后采用LabVIEW编写了准动态应变并行频分复用解调程序。(本文来源于《电子科技大学》期刊2008-04-01)

廖弦[6](2008)在《封闭型微光纤法珀传感器应变特性研究》一文中研究指出自光纤传感器问世以来,由于其具有高可靠性、抗腐蚀、不受电磁干扰、复用能力强、传输损耗低、传输距离长等传统电传感器无法比拟的优点而备受科研人员的关注,成为近几十年发展最快的光纤无源器件。而在众多的光纤传感器中,光纤法珀传感器无疑占有非常重要的一席,是技术最成熟的、应用最广泛的一类,在传感领域显示了良好的应用前景。随着研究的深入,人们对光纤法珀传感器器件微型化、轻量化,耐高温能力、在易燃易爆等恶劣环境下工作等方面提出了新的迫切的要求。微纳传感器已成为国际前沿研究新的热点之一。导师饶云江教授及其团队于2006年在国际上首次提出了一种封闭型微光纤法珀传感器结构并成功地利用157nm准分子激光器在光纤上实现了该传感器。本课题就是以这种封闭型微光纤法珀传感器为基础,围绕应变特性展开研究。主要工作和成果如下:I.概述了157nm准分子激光微加工技术和基于该技术制作封闭型微光纤法珀传感器的方法。研究了该封闭型微光纤法珀传感器在常温下的应变特性(0με-2000με)以及自由状态下的温度特性(-50°C -50°C )。研究发现,这种新结构的光纤法珀传感器具有良好的线性应变传感特性(线性系数达0.9985)和温度不敏感性(灵敏度为0.001nm/°C ),可望用于制作常规应变传感器,应用于高速公路、桥梁、大坝等大型建筑结构的健康监测中。II.在常温应变特性实验基础上,进一步研究了封闭型微光纤法珀传感器的高温应变特性,提出了长周期光纤光栅与封闭型微光纤法珀传感器级联的组合传感器。研究结果表明,该组合传感器不仅可以实现高温环境下(650°C )应变的精确测量,还能解决困扰单光纤传感器的温度和应变交叉敏感问题,可望用于制作高温应变传感器,应用于锅炉外壁、航天航空发动机、复合材料等高温领域的应变测试。III.研究了封闭型微光纤法珀传感器的准静态应变特性,并与电阻应变片做了对比实验。研究发现,封闭型微光纤法珀传感器在抗电磁干扰和微小应变测量方面性能大大优于传统的电阻应变片。同时,本文还研究了动态传感信号的解调系统。研究发现,双通道强度自校准系统有助于解决简单化、低成本、小型化、可靠且灵敏的探测系统的开发难题。(本文来源于《电子科技大学》期刊2008-04-01)

周红军[7](2007)在《基于光楔的光纤法-珀应变传感器解调系统原理研究》一文中研究指出根据基于光楔的光纤法-珀应变传感器解调系统的结构,分析了解调系统的解调原理,并给出了仿真结果。得出当光楔厚度与法-珀传感器腔长相等时,其输出光强最大。通过实验结果与仿真结果的比较,说明基于光楔的光纤法-珀应变传感器解调系统在原理上是正确的。(本文来源于《激光与红外》期刊2007年06期)

熊先才,朱永,符欲梅,章鹏,陈伟民[8](2007)在《光纤法珀传感器及其在桥梁应变监测中的应用》一文中研究指出应变是反映桥梁健康状况的重要参数,将光纤法珀传感器埋入混凝土结构内部,作为桥梁应变的智能传感元件,它与光开关、光纤应变解调仪、计算机等组成应变测量系统,可以实现桥梁应变自动监测。目前,该系统已经安装在重庆大佛寺长江大桥上,监测数据表明光纤法珀传感器的稳定性和可靠性好,能够用于大桥应变的长期监测。(本文来源于《重庆建筑大学学报》期刊2007年03期)

陆海松,章鹏,陈伟民,朱永,甘雄[9](2007)在《光纤法珀应变传感器串并联混合复用的离散腔长变换解调研究》一文中研究指出光纤法珀传感器复用的输出信号复杂,解调相当困难.为实现其串并联混合结构复用,根据光纤法珀应变传感器的双光干涉原理,阐述了传感器串并联混合复用的输出信号特征,分析了信号中各项成分对离散腔长变换方法解调结果的影响,并进行了计算机仿真.最后搭建实验平台,进行了四个传感器串并联混合复用的实验研究,证明该方案可行,解调准确度1μm.(本文来源于《光子学报》期刊2007年05期)

杨要恩,刘明治,王庆敏,孙宝臣[10](2006)在《光纤法珀应变传感器中传感头对中度对信噪比的影响》一文中研究指出分析光纤法珀应变传感器在工程应用中受到剪切应变时传感头发生相对错位对信噪比的影响,由于相对错位使得传光有效功率发生改变,进而影响到信噪比的变化,利用经典电磁场理论,建立其数学分析模型,计算机数值模拟结果表明,对中度越高,信噪比越高,当对中度接近0.1时,信噪比将趋于平稳,此时传感器将失效.(本文来源于《西安电子科技大学学报(自然科学版)》期刊2006年03期)

法珀应变传感器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本论文在光纤珐珀传感器已经研制成功的基础上,针对高速飞行器在高温,狭小空间等复杂环境下需要实现应变的精确测量,研究了该光纤珐珀传感器在实际应用中的高温应变特性,并设计了一种用于该光纤珐珀传感器的串行复用系统。主要研究内容如下:(1)从光纤珐珀传感器的粘贴工艺入手,得到了用于应变测量的粘贴流程。使用ABAQUS有限元分析软件对传感器结构进行建模和静力仿真,研究了不同粘贴方式和腔体尺寸对应变分布、线性度和灵敏度的影响。从理论上得出采用两点式直接粘贴的光纤珐珀应变传感器测量基底应变的优点。(2)使用光谱相位解调系统对粘贴在等应变悬臂梁上的珐珀应变传感器进行加载和温度实验。通过灵敏度和线性度对比再次证实两点式粘贴方式相比于一点式粘贴方式的优越性。然后在两点式粘贴方式下对传感器的蠕变特性、回零性、重复性和温度特性等指标进行测试与分析。根据温度特性,提出了两种热力分离方法:FBG温度补偿和两个传感器双参数求解。(3)设计了一种光纤珐珀传感器的串行复用系统,通过恢复串行复用珐珀传感器的光谱并对单个传感器的光谱进行多项式拟合,分析了采用本系统实现串行复用的可行性。最后进行串行复用珐珀传感器的应变实验,拟合出粘贴在等应变悬臂梁的珐珀应变传感器的波长随应变的变化,再次证实了此系统可用于光纤珐珀传感器的串行复用。本论文从软件仿真和测试两个角度分析了高温珐珀应变传感器的性能,基本上实现了高温下应变的精密测量。设计的光纤珐珀串行复用解调系统在解调精度要求不高的情况下可以用于多点应变测量。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

法珀应变传感器论文参考文献

[1].李晶,孟立凡,李菠,刘春美.一种基于锥形石英毛细管的光纤法珀应变传感器[J].电子器件.2017

[2].杨会芹.光纤珐珀应变传感器的性能分析及其复用研究[D].电子科技大学.2015

[3].刘志伟.高温法珀应变传感器及其在应变天平中的应用[D].电子科技大学.2011

[4].董海兵,王秋燕.光纤法珀应变传感器的算法改进[J].电子测量技术.2009

[5].刘为俊.微光纤法珀应变与折射率传感器研究[D].电子科技大学.2008

[6].廖弦.封闭型微光纤法珀传感器应变特性研究[D].电子科技大学.2008

[7].周红军.基于光楔的光纤法-珀应变传感器解调系统原理研究[J].激光与红外.2007

[8].熊先才,朱永,符欲梅,章鹏,陈伟民.光纤法珀传感器及其在桥梁应变监测中的应用[J].重庆建筑大学学报.2007

[9].陆海松,章鹏,陈伟民,朱永,甘雄.光纤法珀应变传感器串并联混合复用的离散腔长变换解调研究[J].光子学报.2007

[10].杨要恩,刘明治,王庆敏,孙宝臣.光纤法珀应变传感器中传感头对中度对信噪比的影响[J].西安电子科技大学学报(自然科学版).2006

论文知识图

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