光纤光栅应变传感器温度补偿计算值的改进 被引量：14

1

作者 侯立群 赵雪峰 +1 位作者 冷志鹏 孙涛 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期70-73,共4页

温度补偿传统算法没有考虑光纤光栅应变传感器标定状态和实际测试状态的差别,在算法理论上存在不足。为解决这一问题,分析了测试状态下传感器的约束变形特征及温度影响,提出了温度补偿改进算法。通过对改进算法和传统算法的比较分析以... 温度补偿传统算法没有考虑光纤光栅应变传感器标定状态和实际测试状态的差别,在算法理论上存在不足。为解决这一问题,分析了测试状态下传感器的约束变形特征及温度影响,提出了温度补偿改进算法。通过对改进算法和传统算法的比较分析以及混凝土试块应变测试试验,验证了算法的正确性。理论分析表明,改进算法体现了传感器本身的线膨胀系数和被测结构线膨胀系数的差别所带来的影响,理论上更合理。混凝土试块应变测试试验结果表明,利用改进算法得到的实测应变误差小于4με,而利用传统算法得到的实测应变大于8με。改进算法理论正确,计算结果精度更高,具有工程实用性。 展开更多

关键词 光纤光栅 温度补偿 应变测试 线膨胀系数

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光纤电压传感器最新进展 被引量：11

2

作者 唐丽杰 吴重庆 +1 位作者 尚玉峰 张勇 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期228-232,共5页

综述了光纤电压传感器近年来国内外的最新研究进展 ,包括可用于SF6绝缘高压开关的光纤电压传感器、频率调制型的光纤电压传感器以及光控灵敏度的光纤电压传感器。介绍了国内在光纤电压传感器方面的研究进展 ,包括以DSP为信号处理芯片的... 综述了光纤电压传感器近年来国内外的最新研究进展 ,包括可用于SF6绝缘高压开关的光纤电压传感器、频率调制型的光纤电压传感器以及光控灵敏度的光纤电压传感器。介绍了国内在光纤电压传感器方面的研究进展 ,包括以DSP为信号处理芯片的BGO晶体的光纤电压传感器 ,以及应用光纤传感机理来测试脉冲电压和电场的方法 ,并对光纤电压互感器暂态信号处理的原理进行了研究 ,试验证明可以满足继电保护的要求。 展开更多

关键词 光纤 传感器 电光效应

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基于光纤光栅传感器的人体心率测量技术研究 被引量：8

3

作者 陈会娟 苗长云 +1 位作者 高华 张诚 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1317-1320,共4页

光纤光栅以其抗电磁干扰、体积小、寿命长、柔韧性好等特点,是构成智能服装的最具潜力的材料。文中根据人体心率信号的特点,设计了由金属材质构成的振动腔,采用ANSYS分析了腔的振动过程,确定了光纤光栅的封装方式,并在实验室中实现了心... 光纤光栅以其抗电磁干扰、体积小、寿命长、柔韧性好等特点,是构成智能服装的最具潜力的材料。文中根据人体心率信号的特点,设计了由金属材质构成的振动腔,采用ANSYS分析了腔的振动过程,确定了光纤光栅的封装方式,并在实验室中实现了心率信号的采集,完成了数据分析与信号提取的算法。实验结果表明:该传感器可完成人体心率信号的实时在线的采集与分析,测量误差小于1次/min。 展开更多

关键词 智能服装 光纤光栅 心率测量 小波变换

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单片机的高精度FBG传感解调技术 被引量：6

4

作者 庄其仁 龚冬梅 +1 位作者 王静 王士东 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第3期254-257,共4页

将单片机数据处理应用于光纤光栅匹配解调方法中 ,对光电探测器输出电压与波长之间的关系数据进行线性插值 .通过相关计算 ,确定传感光栅的中心波长位移 .实验表明 ,采用相关计算数据处理得到的传感光栅中心波长值 ,比起直接采用光电探... 将单片机数据处理应用于光纤光栅匹配解调方法中 ,对光电探测器输出电压与波长之间的关系数据进行线性插值 .通过相关计算 ,确定传感光栅的中心波长位移 .实验表明 ,采用相关计算数据处理得到的传感光栅中心波长值 ,比起直接采用光电探测器输出电压为最大的数据点所确定的中心波长值 ,具有测量重复性好 ,分辨率高 .结果 ,证明此方法可提高解调精度 . 展开更多

关键词 光纤光栅传感器 单片机 光纤光栅解调 相关计算

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光纤光栅传感器的聚合物封装增敏技术 被引量：5

5

作者 李婷 乔学光 +4 位作者 王宏亮 贾振安 傅海威 刘钦朋 王向宇 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2005年第12期39-41,共3页

基于聚合物封装光纤光栅温度、应变传感原理,从聚合物材料的特点、聚合物材料的选择、用聚合物对光纤光栅传感器进行封装的要求及封装工艺进行了综述,并介绍了目前解决光纤光栅压力和温度增敏及应变和温度同时区分测量的各种方法,同时... 基于聚合物封装光纤光栅温度、应变传感原理,从聚合物材料的特点、聚合物材料的选择、用聚合物对光纤光栅传感器进行封装的要求及封装工艺进行了综述,并介绍了目前解决光纤光栅压力和温度增敏及应变和温度同时区分测量的各种方法,同时介绍了聚合物封装的应用前景。 展开更多

关键词 波导与光纤光学 聚合物封装 压力增敏 温度增敏

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一种新型结构长周期光纤光栅光谱特性研究 被引量：2

6

作者 赵洪霞 程培红 +1 位作者 鲍吉龙 王金霞 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期743-746,共4页

基于长周期光纤光栅(LPFG)包层有效折射率与包层半径、折射率和环境折射率的良好相关性,提出一种LPFG的新颖结构。利用传输矩阵法和三包层光纤的色散方程对其建模,mathcad15计算软件进行数值仿真和模拟。得到新型结构LPFG谐振峰发生分裂... 基于长周期光纤光栅(LPFG)包层有效折射率与包层半径、折射率和环境折射率的良好相关性,提出一种LPFG的新颖结构。利用传输矩阵法和三包层光纤的色散方程对其建模,mathcad15计算软件进行数值仿真和模拟。得到新型结构LPFG谐振峰发生分裂,即一个透射峰分裂为两个;两个分裂峰谐振波长间距随着腐蚀段包层半径的减小或填充材料厚度的增大而增加,模式越高增加越快;同时分裂峰间距在填充材料折射率小于1.4和大于1.48时基本不变,而在1.4和1.48之间分裂峰间距变化显著,在1.44附近达到极值。此种结构LPFG设计上的特殊性即可弥补半腐蚀LPFG容易断的不足,又可通过填充敏感材料且利用分裂峰间距定标而提高气体或液体浓度传感灵敏度。 展开更多

关键词 光纤光栅 包层半径 填充厚度 填充材料折射率 环境折射率

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光纤气体传感网络的研究进展 被引量：1

7

作者 余贶琭 吴重庆 +2 位作者 郭旋 王智 王拥军 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-7,共7页

光纤传感网络是一种重要的传感网络。将国内外现有光纤气体传感器网络的多址技术归纳为:频分多址、时分多址、波分多址和码分多址等四类。前两类受铌酸锂调制器的消光比及偏振相关性能的制约,且存在无法多点同时监测、系统损耗较大等缺... 光纤传感网络是一种重要的传感网络。将国内外现有光纤气体传感器网络的多址技术归纳为:频分多址、时分多址、波分多址和码分多址等四类。前两类受铌酸锂调制器的消光比及偏振相关性能的制约,且存在无法多点同时监测、系统损耗较大等缺陷。采用波分多址技术的网络,其损耗及监测点间串扰均较小,但受到待测气体吸收峰位置和强度等因素制约,且成本较高。采用光码分多址技术的传感网络,可同时检测位置与浓度信息。该网络采用环行器代替耦合器降低损耗,还可利用全光缓存技术数十倍增加气室有效长度。此类网络将成为气体传感网络发展的重要方向之一。 展开更多

关键词 光纤传感器 气体传感 传感网络 研究进展

原文传递

硅压力传感器中硅玻璃阳极键合的热应力分析 被引量：6

8

作者 张强 王鸣 戎华 《光学与光电技术》 2009年第3期33-36,共4页

由于硅与玻璃阳极键合需要在相对较高的温度下进行,因此材料之间会因热膨胀系数失配而产生较大的热应力,该应力对压力传感器的性能影响较大。对采用单晶硅横膈膜作为敏感膜与玻璃环阳极键合形成压力参考腔的封装,用有限元方法对硅玻璃... 由于硅与玻璃阳极键合需要在相对较高的温度下进行,因此材料之间会因热膨胀系数失配而产生较大的热应力,该应力对压力传感器的性能影响较大。对采用单晶硅横膈膜作为敏感膜与玻璃环阳极键合形成压力参考腔的封装,用有限元方法对硅玻璃环键合后因温度变化所产生的应力分布进行了系统仿真分析,并采用泰曼-格林干涉仪对键合后硅片的变形进行测量。测量结果显示硅膜的挠度为283nm,测量结果与仿真结果基本一致。 展开更多

关键词 阳极键合 热应力 有限元分析 干涉法

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光学三维传感 被引量：2

9

作者 王晋疆 杨志文 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期51-53,共3页

介绍了光学三维传感的几种主要的方法 ,例如 :传播时间法、光学三角测量法、光栅投影法等 ,并且对它们作了比较和总结。

关键词 光学三维传感 光学三角 光栅 交会

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非煤矿山采空区光纤监测研究 被引量：2

10

作者 王昌 王云海 +3 位作者 张乃宝 何治亭 周忠 马良柱 《山东科学》 CAS 2008年第6期9-12,18,共5页

非煤矿山采空区大面积垮落会引起地表开裂、塌陷、矿震等恶性事故,为了对采空区进行监测,开发了基于先进的光纤传感技术的光纤位移、应力和微震传感器,将这些传感器进行集成,建立针对非煤矿山采空区的监测系统,并在铁矿进行了现场示范... 非煤矿山采空区大面积垮落会引起地表开裂、塌陷、矿震等恶性事故,为了对采空区进行监测,开发了基于先进的光纤传感技术的光纤位移、应力和微震传感器,将这些传感器进行集成,建立针对非煤矿山采空区的监测系统,并在铁矿进行了现场示范。试验结果表明,基于光纤传感技术的非煤矿山采空区监测系统运行良好,试验数据可信,具有很好的推广潜力。 展开更多

关键词 非煤矿山 光纤传感 应力 位移 微震

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光纤传感器PGC数字化解调去除趋势项研究 被引量：1

11

作者 徐林峰 韩晟晨 +1 位作者 刘小平 王琢 《应用科技》 CAS 2008年第3期38-41,共4页

相位生成载波(PGC)调制解调是干涉型光纤传感器研制中较为常用的检测方案,而趋势项效应是包含积分环节的PGC数字化解调中无法避免的问题.在讨论了PGC数字化解调中产生趋势项原因的基础上,将最小二乘曲线拟合法应用到积分数据的修正中.... 相位生成载波(PGC)调制解调是干涉型光纤传感器研制中较为常用的检测方案,而趋势项效应是包含积分环节的PGC数字化解调中无法避免的问题.在讨论了PGC数字化解调中产生趋势项原因的基础上,将最小二乘曲线拟合法应用到积分数据的修正中.通过仿真验证了该方法在解调中所起到的去除趋势项的作用,为工程实践提供了依据. 展开更多

关键词 光纤传感器 PGC 数值积分 趋势项 最小二乘法

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近红外气体吸收检测系统灵敏度分析 被引量：1

12

作者 张洁 崔瑞雪 薛瑞 《微计算机信息》 北大核心 2008年第15期275-276,共2页

本文对影响近红外气体吸收检测系统灵敏度的因素进行了较详细的分析,将二次谐波检测技术和Ring-down腔光谱检测技术应用于传感系统,并以甲烷气体作为样气论证了此浓度检测系统方案的可行性,系统的测量灵敏度为70ppb。

关键词 检测灵敏度 近红外吸收光谱 二次谐波检测 Ring-down腔

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波分复用光纤光栅传感网络中的信号分析

13

作者 鲍吉龙 胡剑俊 +2 位作者 赵洪霞 陈莹 徐达文 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期210-213,共4页

在仔细分析了构成光纤光栅(FBG)传感网络光路各部分的光信号特征的基础上,建立了FBG传感网络的数学模型,同时分析了可能导致传感信号测量误差的因素,提出了一种波长偏移矫正的方案,这种波长偏移矫正方案应用于采用波分复用技术的传感系... 在仔细分析了构成光纤光栅(FBG)传感网络光路各部分的光信号特征的基础上,建立了FBG传感网络的数学模型,同时分析了可能导致传感信号测量误差的因素,提出了一种波长偏移矫正的方案,这种波长偏移矫正方案应用于采用波分复用技术的传感系统和光源中心波长与FBG中心波长不匹配的传感网络,减小了波分复用网络的测量误差,有效地提高了测量精度。 展开更多

关键词 光纤光栅传感器 波分复用 信号分析 测量误差

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强拓扑关系下嵌入式激光传感网络设计

14

作者 刘怡 徐金虎 《激光杂志》 北大核心 2019年第7期116-120,共5页

传统方法在对嵌入式激光传感网络设计中,由于没有考虑强拓扑关系对网络的约束作用,网络节点运算速率缓慢且网络节点规划效果差,导致设计得到的激光传感网络稳定性差。因此,提出强拓扑关系下嵌入式激光传感网络设计方法,将激光传感网络... 传统方法在对嵌入式激光传感网络设计中,由于没有考虑强拓扑关系对网络的约束作用,网络节点运算速率缓慢且网络节点规划效果差,导致设计得到的激光传感网络稳定性差。因此,提出强拓扑关系下嵌入式激光传感网络设计方法,将激光传感网络设计问题转化为网络规划节点定位问题,其通过引入拓扑关系模型来构建强拓扑关系下的网络节点规划模型,采用该模型对某个网络情景的发生情况进行预设,采取对已知网络路段进行扩张改进的办法,确保网络在均衡状态以及强拓扑关系下,得到符合强拓扑关系的网络节点规划方案。通过该方案对网络规划节点进行定位,构建非线性方程以线性化的求解形式,获取目标网络节点的坐标,对规划节点进行准确定位,实现了强拓扑关系下嵌入式激光传感网络设计。实验结果表明,所提方法可显著提升网络节点的规划效率,提升网络节点的规划效果,设计得到的激光传感网络稳定性较好。 展开更多

关键词 强拓扑关系 约束 网络节点 规划效率 定位

原文传递

基于聚合物封装的光纤布拉格光栅压力传感器 被引量：18

15

作者 刘明尧 卢一帆 +2 位作者 张志建 王佳 史登辉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2392-2398,共7页

设计并研究了一种光纤布拉格光栅压力传感器,FBG1与FBG2串联连接,其中FBG1直接封装于聚合物之中,而FBG2先粘贴于弹性基体上再封装于聚合物之中。推导了传感器的灵敏度和解耦算法,并且使用有限元法计算了本传感器压力灵敏度和温度灵敏度... 设计并研究了一种光纤布拉格光栅压力传感器,FBG1与FBG2串联连接,其中FBG1直接封装于聚合物之中,而FBG2先粘贴于弹性基体上再封装于聚合物之中。推导了传感器的灵敏度和解耦算法,并且使用有限元法计算了本传感器压力灵敏度和温度灵敏度,最后对传感器进行了实验验证。实验结果表明FBG1和FBG2的压力灵敏度分别为197.4 pm/MPa和95.7 pm/MPa,温度灵敏度分别为47.2 pm/℃和36 pm/℃,具有良好的线性度,较小的回程误差,并且符合该传感器感知的压力和温度解耦条件。同时,随着聚合物小圆环直径增加,基体的应变量越来越大,并趋近于没有基体时聚合物的应变量。研究表明,较之传统的聚合物封装的光纤光栅压力传感器,本传感器的聚合物与套筒不易脱落,两者之间的非固结连接可以增加传感器灵敏度,并且本传感器具有温度补偿功能。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 压力传感器 温度补偿 有限元分析

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采用CMOS传感器的宽照度静态图像采集方法

16

作者 黄梅红 潘娇 +3 位作者 郑齐清 戴官全 吴平辉 吴豪杰 《泉州师范学院学报》 2023年第2期9-15,70,共8页

介绍一种基于CMOS有源像素传感器为感光元件的宽照度范围的静态图像采集方法.采用非线性曝光二值化图像叠加技术,达到有效降低图像的饱和溢出和改善图像暗场空缺的目的;利用CMOS图像传感器输出像元信号电压与曝光时间的线性响应关系,给... 介绍一种基于CMOS有源像素传感器为感光元件的宽照度范围的静态图像采集方法.采用非线性曝光二值化图像叠加技术,达到有效降低图像的饱和溢出和改善图像暗场空缺的目的;利用CMOS图像传感器输出像元信号电压与曝光时间的线性响应关系,给出一种非线性曝光时间计算方法,使像元输出电压随光照度变化在一定范围内满足对数响应关系.实验分别采用白色背景下的黑色条带图像采样、室内灯光场景的景物图像采样和室外强光直射场景的仿车牌信息图像采样.结果表明,该方法获得的图像偏差率仅为传统CMOS相机探测的图像偏差率的1/7,实现了光照度在60 dB内变化图像信息的清晰识别,可应用于宽照度下车辆牌照等静态图像采集. 展开更多

关键词 静态图像采集 CMOS传感器 二值化 图像叠加 宽照度 图像偏差率

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一种新型GRIN透镜光纤加速度计的研究 被引量：6

17

作者 陶发 王惠南 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1057-1061,共5页

研究了一种新颖的光纤加速度计,阐述了三光纤GRIN透镜加速度敏感元件的工作原理及其结构设计.该传感器包括三根光纤、一个GRIN透镜和一个质量块.根据光功率耦合原理,对透镜倾斜时的误差进行了定量分析.该加速度计具有结构新颖、体积小... 研究了一种新颖的光纤加速度计,阐述了三光纤GRIN透镜加速度敏感元件的工作原理及其结构设计.该传感器包括三根光纤、一个GRIN透镜和一个质量块.根据光功率耦合原理,对透镜倾斜时的误差进行了定量分析.该加速度计具有结构新颖、体积小和灵敏度高等优点,是一种具有多用途的加速度传感器. 展开更多

关键词 自聚焦透镜 光功率耦合 光线方程 微位移

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光纤Bragg光栅粘贴式应变传感器的研究 被引量：7

18

作者 杜彦良 刘晨曦 李剑芝 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期10-12,共3页

在分析光纤Bragg光栅的温度应变交叉敏感机理的基础上,设计并制作了一种新型的具有温度补偿和应变增敏效果的光纤Bragg光栅表面粘贴式应变传感器。实验结果表明:传感器的应变敏感性增至原来的1.6倍,温度敏感性降低至封装前的17%,具有良... 在分析光纤Bragg光栅的温度应变交叉敏感机理的基础上,设计并制作了一种新型的具有温度补偿和应变增敏效果的光纤Bragg光栅表面粘贴式应变传感器。实验结果表明:传感器的应变敏感性增至原来的1.6倍,温度敏感性降低至封装前的17%,具有良好的温度补偿和应变增敏效果;该传感器可用于对铁路铁轨、桥梁、隧道等的健康监测。 展开更多

关键词 光纤BRAGG光栅 应变传感器 温度补偿 应变增敏

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光纤痕量气体检测系统的研究 被引量：3

19

作者 倪家升 宋志强 +2 位作者 刘统玉 王昌 王哲 《山东科学》 CAS 2008年第6期13-18,共6页

基于气体对某一特定波长激光的吸收特性,利用调制技术及扫描技术,通过锁相放大检测二次谐波分量,实现了痕量气体的检测。实验结果表明,该系统灵敏度高,稳定性强,能适应气体检测的实用化。

关键词 气体检测 光谱吸收 痕量检测 二次谐波

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基于强度补偿式光纤传感器测金属线胀系数 被引量：11

20

作者 贾亚民 杨拴科 朱钧 《物理实验》 2008年第10期1-4,共4页

分析了强度补偿式光纤位移传感器的补偿机理.通过测量定标,应用最小二乘法确定了该传感器的特性曲线和拟合方程.使用强度补偿式光纤传感器测量了黄铜和铝杆的线胀系数.实验结果表明:强度补偿式光纤位移传感器采用比值运算法给出测量结果... 分析了强度补偿式光纤位移传感器的补偿机理.通过测量定标,应用最小二乘法确定了该传感器的特性曲线和拟合方程.使用强度补偿式光纤传感器测量了黄铜和铝杆的线胀系数.实验结果表明:强度补偿式光纤位移传感器采用比值运算法给出测量结果,其灵敏度高,稳定性好,用其测量微小位移,可消除一些传统测量方法中待测参量较多而引入过多测量误差的问题,实现非接触测量,且克服反射式非补偿位移传感器因光源光强波动、光纤传输介质损耗及环境光干扰所带来的测量误差. 展开更多

关键词 强度补偿 光纤位移传感器 线胀系数 调制曲线 定标曲线

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