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基于机器学习的自适应光纤传感装配校正系统
1
作者 王春霞 宋芳 《激光与红外》 北大核心 2026年第3期474-480,共7页
装配过程中装配体与装配位置之间的偏差会导致装配后存在残余应力,偏差过大甚至会造成装配位置损伤等问题。为了实现自适应装配校正,搭建了基于多FBG传感器的应力场传感网络,设计了针对多FBG传感信号的机器学习算法。仿真分析了2种典型... 装配过程中装配体与装配位置之间的偏差会导致装配后存在残余应力,偏差过大甚至会造成装配位置损伤等问题。为了实现自适应装配校正,搭建了基于多FBG传感器的应力场传感网络,设计了针对多FBG传感信号的机器学习算法。仿真分析了2种典型装配异常时的机械臂应力场分布,并根据其分布特性得到了FBG的最优布设位置。实验对不同配重目标进行测试,各FBG的波长偏移量与配重质量的平均变化率分别为1.29 pm/g、1.30 pm/g、1.25 pm/g和1.38 pm/g,其线性度均优于0.97。实验对2种典型装配异常进行了在线测试与自适应校正。当存在位移误差时,对应位置的FBG响应值为一正一负,最大值为56 pm。当存在与z轴的角度误差时,响应均为正值,最大值为115 pm。验证了在不同装配异常类型下各FBG的响应效果明显不同。系统可根据偏差量校正机械臂位姿,使FBG响应回归正常阈值范围,从而实现自适应装配校正。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 机器学习 自适应装配 在线校正
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基于Si-SOI工艺的高密度CMUT线性阵列的设计与制备
2
作者 王靖文 王智豪 +3 位作者 刘书睿 张国军 王任鑫 杨玉华 《舰船电子工程》 2026年第1期183-189,共7页
论文设计、制备并测试了一种基于Si-SOI键合工艺的电容式微机械超声换能器(capacitive micromachined ul⁃trasonic transducer,CMUT)一维线性阵列。依据CMUT敏感单元的结构尺寸,采用COMSOL Multiphsics 6.1构建CMUT敏感单元三维模型,仿... 论文设计、制备并测试了一种基于Si-SOI键合工艺的电容式微机械超声换能器(capacitive micromachined ul⁃trasonic transducer,CMUT)一维线性阵列。依据CMUT敏感单元的结构尺寸,采用COMSOL Multiphsics 6.1构建CMUT敏感单元三维模型,仿真分析了CMUT敏感单元的6阶模态和其在水中工作的谐响应。论文采用Si-SOI低温直接键合技术,制备了32阵元的高密度CMUT线性阵列,采用刻蚀隔离通道的方式实现阵元间的隔离,对于实现阵列的更高密度集成具有重要意义。经测试,采用此种方法制备的CMUT静态电容均值为614.9 pF,标准偏差为17.76 pF,中心频率均值为3.27 MHz,标准偏差为0.062 MHz,该工艺所制备的阵元频率理想、一致性较好。 展开更多
关键词 电容式微机械超声换能器(CMUT) Si-SOI键合工艺 谐振频率 线性阵列 一致性
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基于光纤传感的煤矿采煤机异常磨损自动辨识方法
3
作者 高冬霞 《自动化技术与应用》 2026年第3期115-119,166,共6页
煤矿采煤机的传动系统在长期运行过程中,常因摩擦与磨损导致性能下降,严重时可能引发设备故障和安全事故。为此,提出了一种基于光纤传感的煤矿采煤机异常磨损自动辨识方法。该方法采用双光纤传感器作为测量设备,建立了煤矿采煤机周期性... 煤矿采煤机的传动系统在长期运行过程中,常因摩擦与磨损导致性能下降,严重时可能引发设备故障和安全事故。为此,提出了一种基于光纤传感的煤矿采煤机异常磨损自动辨识方法。该方法采用双光纤传感器作为测量设备,建立了煤矿采煤机周期性运行信号的测量模型,并通过变换信号相位,获取周期信号的正切与反正切形式。通过与信号相位相关的模态参数,结合采煤机故障态的运行信号极值点,构建了异常磨损的自动辨识函数。实验结果表明,所提出的方法能够有效识别采煤机在不同异常磨损状态下的运行信号,并具有较高的应用价值。本研究为煤矿安全生产提供了有效的技术支持,能够在实际工况下对采煤机的异常磨损进行实时监测和预警,减少设备故障及事故发生的风险。 展开更多
关键词 光纤传感 煤矿采煤机 异常磨损 自动辨识 信号模型 故障诊断
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基于电子式传感器的配电线路状态融合感知技术
4
作者 张晓东 施学昭 +2 位作者 赵志健 史晨昱 李沛霖 《自动化技术与应用》 2026年第1期83-85,101,共4页
配电线路运行环境较为复杂,影响数据测量精度,导致状态感知精度较低。为此,提出基于电子式传感器的配电线路状态融合感知技术研究。利用电子式传感器采集配电线路运行实时数据,基于采集数据对配电线路的热辐射参数、电流幅值、输出电压... 配电线路运行环境较为复杂,影响数据测量精度,导致状态感知精度较低。为此,提出基于电子式传感器的配电线路状态融合感知技术研究。利用电子式传感器采集配电线路运行实时数据,基于采集数据对配电线路的热辐射参数、电流幅值、输出电压降以及湿度参数进行多维融合分析。引入正影响因子系数建立配电线路运行状态因果关联矩阵。在此基础上,通过熵函数转换得到矢量参数,结合雅克比矩阵进行残差计算,从而得到状态感知结果。测试结果表明,所提技术能够得到较高精度的状态感知结果,满足配电线路运维监测的实际需求。 展开更多
关键词 配电线路 状态感知 线路状态 电子式传感器 融合感知
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二硫化钼基土壤传感器的研究进展
5
作者 暴玉莹 马志闯 +2 位作者 葛静敏 齐国臣 刘盼 《中国钼业》 2025年第4期1-8,共8页
二硫化钼(MoS_(2))及其复合材料因其独特的层状结构、高比表面积及可调控的电子特性,在土壤传感技术中展现出显著优势。MoS_(2)基传感器在土壤湿度监测、重金属离子检测、及养分动态分析中表现优异。目前主要通过电子结构调控进一步提... 二硫化钼(MoS_(2))及其复合材料因其独特的层状结构、高比表面积及可调控的电子特性,在土壤传感技术中展现出显著优势。MoS_(2)基传感器在土壤湿度监测、重金属离子检测、及养分动态分析中表现优异。目前主要通过电子结构调控进一步提升选择性、灵敏度与稳定性。然而,目前仍面临规模化制备成本高、土壤环境复杂,具有较强干扰等挑战。通过绿色合成工艺开发、多模态传感器设计与机器学习融合,是未来在智慧农业与生态治理中的实际应用之一。 展开更多
关键词 二硫化钼(MoS_(2)) 土壤传感器 智慧农业 纳米复合材料 电化学检测
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寡核苷酸在石英金膜表面的固定及其分析性能 被引量：3
6
作者 刘志红 杨清娟 +3 位作者 许丹科 何为 王艳 马立人 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期997-999,共3页
将巯基修饰的寡核苷酸探针通过自组装技术固定于以光刻溅射技术制作的石英金片上来制备核酸传感器探头。然后将探头与生物素标记的21个碱基目标寡核苷酸杂交，再利用生物素－亲合素的作用联入亲合素标记的碱性磷酸酯酶，酶催化底物AMPP... 将巯基修饰的寡核苷酸探针通过自组装技术固定于以光刻溅射技术制作的石英金片上来制备核酸传感器探头。然后将探头与生物素标记的21个碱基目标寡核苷酸杂交，再利用生物素－亲合素的作用联入亲合素标记的碱性磷酸酯酶，酶催化底物AMPPD发光来达到测定寡核苷酸的目的。测得杂交清洗温度70℃时探头对错配碱基核酸的选择性最佳，探头的测定范围为0.1～100靏/L，最低检测浓度为0.1靏/L，重复测定的相对标准偏差为11.3%。 展开更多
关键词 金 自组装 核酸传感器 化学发光 寡核苷酸 探头 核酸 分析
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大肠杆菌BOD微生物传感器的研究 被引量：5
7
作者 李花子 施汉昌 +1 位作者 王建龙 张悦 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第7期93-96,共4页
本研究以性能优良的大肠杆菌作为敏感材料 ,采用聚乙烯醇包埋方法获得了测量范围广、稳定性好、灵敏度高的BOD微生物传感器。实验结果表明 ,传感器在温度30℃、pH为 7 0条件下 ,对GGA标准溶液的线性响应范围为 0～ 5 0 0mg/L ,其线性相... 本研究以性能优良的大肠杆菌作为敏感材料 ,采用聚乙烯醇包埋方法获得了测量范围广、稳定性好、灵敏度高的BOD微生物传感器。实验结果表明 ,传感器在温度30℃、pH为 7 0条件下 ,对GGA标准溶液的线性响应范围为 0～ 5 0 0mg/L ,其线性相关系数达到 0 99以上 ,响应时间在 12min内。测定结果与标准法测定值具有良好的相关性 ,连续稳定工作寿命在 展开更多
关键词 BOD 微生物传感器 大肠杆菌 固定化颗粒分散悬浮
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多传感器自主在线融合方法 被引量：4
8
作者 张建业 王占磊 +1 位作者 张鹏 杜继勇 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第10期2869-2871,共3页
在先验知识未知的情形下,针对现有融合算法的不足,提出了一种新的融合算法。为了进一步提高融合精度,算法用均值和自熵两个概念充分挖掘测量中的冗余信息,进而确定传感器的融合权重。此外,为了预防"数据饱和"的发生,算法在迭... 在先验知识未知的情形下,针对现有融合算法的不足,提出了一种新的融合算法。为了进一步提高融合精度,算法用均值和自熵两个概念充分挖掘测量中的冗余信息,进而确定传感器的融合权重。此外,为了预防"数据饱和"的发生,算法在迭代过程中引入限定记忆项,保证算法对数据变化的灵敏性。用均值融合算法、冲突证据预处理算法和新算法对样本数据进行仿真。仿真结果表明,运用新算法得到的权值分配方式更加合理,可进一步提高融合精度。 展开更多
关键词 数据融合 自熵 限定记忆 冗余信息
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光纤Bragg光栅用于高频应变测试的研究(英文) 被引量：5
9
作者 朱萍玉 林玉池 王为 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期135-139,共5页
提出了一种传感部分采用光纤Bragg光栅(Fiber Bragg grating,FBG)传感器的高频应变测试新方法。设计并构建了基于非平衡马赫-曾德(Mach-Zehnder)干涉仪的高频解调系统。完整的测试系统由FBG传感器、高频应变产生装置和解调系统三部分组... 提出了一种传感部分采用光纤Bragg光栅(Fiber Bragg grating,FBG)传感器的高频应变测试新方法。设计并构建了基于非平衡马赫-曾德(Mach-Zehnder)干涉仪的高频解调系统。完整的测试系统由FBG传感器、高频应变产生装置和解调系统三部分组成。所产生的应变信号的频率可以通过专门的实验装置来控制,这是一种广泛用于测试材料机械性能的变形分离式霍布金逊压杆(Split Hopkinson PressureBar,SHPB)实验装置,应变持续的时间根据与撞击弹性等径的冲锤长度计算。借助高频振动信号研究了测试系统可测信号的频率范围。给出了振动和冲击实验结果,并进行了讨论。所设计的系统可以实时测试动态应变的幅值,实验结果表明,该系统对频率为8kHz以下的信号具有好的响应。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 高频应变 非平衡马赫-曾德(Mach-Zehnder)干涉仪 测试
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硅基AlN椭圆形IDT-SAW滤波器的设计 被引量：3
10
作者 王代强 陈雨青 +1 位作者 姚祖铭 刘桥 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1691-1694,共4页
在已知的压电材料中,AlN薄膜的声表面波传播速度是最快的。采用硅基AlN薄膜作为压电材料,利用变迹加权的方法来优化设计IDT,改进型δ函数模型为椭圆形结构IDT的建模工具。通过建模仿真并根据仿真结果设计SAW带通滤波器版图,在实验室制... 在已知的压电材料中,AlN薄膜的声表面波传播速度是最快的。采用硅基AlN薄膜作为压电材料,利用变迹加权的方法来优化设计IDT,改进型δ函数模型为椭圆形结构IDT的建模工具。通过建模仿真并根据仿真结果设计SAW带通滤波器版图,在实验室制作了中心频率为300MHz,带内插损11dB的SAW带通滤波器样品,测试结果表明其仿真结果与试验结果一致性较好,具有实际应用意义。 展开更多
关键词 滤波器 椭圆形IDT结构 变迹加权 插入损耗 ALN薄膜
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一种新型光纤油井井下压力传感器 被引量：4
11
作者 吕京生 郭士生 +1 位作者 王昌 闫波 《山东科学》 CAS 2011年第2期47-50,共4页
井下的温度和压力是直接影响石油采收率的重要因素。文中介绍了一种光纤光栅油井井下压力传感器，该传感器的量程大于50MPa。长期工作温度为-20～170℃，测量精度达到0．5％FS，经增敏后光纤光栅的压力系数为41．92pm／MPa。本传感器可... 井下的温度和压力是直接影响石油采收率的重要因素。文中介绍了一种光纤光栅油井井下压力传感器，该传感器的量程大于50MPa。长期工作温度为-20～170℃，测量精度达到0．5％FS，经增敏后光纤光栅的压力系数为41．92pm／MPa。本传感器可对油井井下的温度及压力长时间实时在线远距离监测，另外还具有结构简单、测量精度高、易于组网、本质安全等优点。在中国海油天津实验井实现了成功测井，突破了国内油井井下压力传感器的实验室研究界限，对油田提高采收率具有重要的意义。 展开更多
关键词 测井 光纤光栅 传感器 压力温度检测
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岩石单轴压缩光纤光栅传感检测方法研究 被引量：9
12
作者 魏世明 柴敬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期3174-3177,共4页
通过在岩石试件表面粘贴光栅与应变片的方法,测试了岩石单轴加载过程中轴向、环向的应变变化。将测试结果相对照,研究了光纤传感技术在岩石变形检测中的应用。加载方式为循环加载,最后一次至试件破裂,仅测试试件破裂前小变形阶段的变形... 通过在岩石试件表面粘贴光栅与应变片的方法,测试了岩石单轴加载过程中轴向、环向的应变变化。将测试结果相对照,研究了光纤传感技术在岩石变形检测中的应用。加载方式为循环加载,最后一次至试件破裂,仅测试试件破裂前小变形阶段的变形。3次加载后结果显示光栅与应变片的测试结果一致,二者数据相吻合,证明光纤光栅传感技术可以应用于岩石试件变形检测中,对于提高岩石变形的测试手段具有一定的意义。 展开更多
关键词 岩石 光纤BRAGG光栅 单轴实验 变形检测
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一种全光纤电流传感器温度补偿方法 被引量：8
13
作者 熊显名 闵旺 秦祖军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期759-763,共5页
为了解决传感光纤的弯曲、扭转以及外界工作环境的变化导致全光纤电流传感器测量精度降低的问题，提出了一种基于输出椭圆偏振光长轴斜率的全光纤电流传感器温度补偿方法。论证了椭圆偏振光长轴斜率能够反应输出椭圆偏振光的光椭率的大... 为了解决传感光纤的弯曲、扭转以及外界工作环境的变化导致全光纤电流传感器测量精度降低的问题，提出了一种基于输出椭圆偏振光长轴斜率的全光纤电流传感器温度补偿方法。论证了椭圆偏振光长轴斜率能够反应输出椭圆偏振光的光椭率的大小，利用TMS320F28335和对应算法求出斜率，实验中使用输出椭圆偏振光长轴斜率对传感器进行修正并进行了实际测量。结果表明，基于该修正方法的测量系统，实现了在单次变温条件20℃～60℃内变化时测量结果偏差满足0．2s。这一结果对全光纤实用化研究是有帮助的。 展开更多
关键词 激光技术 全光纤电流互感器 温度补偿 椭圆偏振光长轴斜率
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光纤传感技术在管道检测中的应用与发展 被引量：16
14
作者 杨洋 封皓 +3 位作者 王宗和 沙洲 王冠群 贾志宁 《光电技术应用》 2016年第6期1-9,76,共10页
论述了国内利用Sagnac干涉仪系统、Mach-Zehnder干涉仪系统、Φ-OTDR系统等分布式光纤振动传感系统在输运流体管道检测中的发展历程与应用现状。分析了不同测试系统在输油气、输水管道等应用领域的监测原理、应用特点,阐述了分布式光纤... 论述了国内利用Sagnac干涉仪系统、Mach-Zehnder干涉仪系统、Φ-OTDR系统等分布式光纤振动传感系统在输运流体管道检测中的发展历程与应用现状。分析了不同测试系统在输油气、输水管道等应用领域的监测原理、应用特点,阐述了分布式光纤传感技术在管道泄漏检测中的发展趋势。通过对当今国外该技术领域发展状况的分析,得出了在Sagnac干涉仪系统、Mach-Zehnder干涉仪系统技术领域方面国内具有一定的技术优势,而在最前沿的Φ-OTDR系统的研究上国内外不相伯仲的现状。 展开更多
关键词 SAGNAC干涉仪 Mach—Zehnder干涉仪 Φ-OTDR 管道流体泄漏检测
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基于光纤输出光斑旋转的位移传感器 被引量：3
15
作者 王华 吴骏 +1 位作者 査媛 马军山 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期89-92,共4页
实验设计了两个光纤环,减小光纤环1的半径使光纤发生宏弯损耗,获得两光斑。此时再压缩光纤环2,发现两光斑整体随光纤环2的受压位移在一定受压范围内表现出了很好的旋转性。通过两光斑旋转角度随光纤环2受压位移的一一对应关系,经实验数... 实验设计了两个光纤环,减小光纤环1的半径使光纤发生宏弯损耗,获得两光斑。此时再压缩光纤环2,发现两光斑整体随光纤环2的受压位移在一定受压范围内表现出了很好的旋转性。通过两光斑旋转角度随光纤环2受压位移的一一对应关系,经实验数据处理获得了光斑角度与线圈受压位移存在一定范围的线性关系。同时实验分析了光纤环2的直径和光纤环2的紧绕圈数对压缩位移灵敏度的影响。 展开更多
关键词 光纤传感 宏弯损耗 光斑旋转 光斑角度 受压位移
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基于LabVIEW的传感与测试教学演示系统设计
16
作者 杨浩宇 肖凌锋 +1 位作者 肖博远 邱晓天 《仪表技术》 2025年第6期22-24,43,共4页
针对传统传感器课程教学中存在的理论讲授与实践脱节问题,设计开发了一套基于LabVIEW平台的传感与测试教学演示系统。该系统创新性地将多种常用类型传感器硬件集成于统一平台,实现了传感器原理演示、信号采集与测试分析等实践教学功能... 针对传统传感器课程教学中存在的理论讲授与实践脱节问题,设计开发了一套基于LabVIEW平台的传感与测试教学演示系统。该系统创新性地将多种常用类型传感器硬件集成于统一平台,实现了传感器原理演示、信号采集与测试分析等实践教学功能。硬件系统采用模块化设计,软件系统设计了用户登录管理、基础知识教学和典型传感器实验三大功能模块。实际教学测试表明,该系统界面友好、操作便捷,能够有效提升传感器课程的教学效果和学生参与度,为传感器技术教学提供了新的实践平台。 展开更多
关键词 教学演示 传感器 测试
原文传递
一种高精度光纤光栅传感器解调系统 被引量：3
17
作者 刘胜洋 曹明娜 李刚 《电子测量技术》 2007年第1期160-162,167,共4页
如何实时检测传感光栅Bragg波长的微小偏移,是光纤光栅传感器实用化面临的关键技术。本文选择线性滤波法解调光纤光栅传感器。为使设计的解调系统具有结构紧凑、便于携带、使用方便、适用于野外作业的特点,并达到系统对测量精度和动态... 如何实时检测传感光栅Bragg波长的微小偏移,是光纤光栅传感器实用化面临的关键技术。本文选择线性滤波法解调光纤光栅传感器。为使设计的解调系统具有结构紧凑、便于携带、使用方便、适用于野外作业的特点,并达到系统对测量精度和动态范围的要求,本文采用锁相放大电路和24位高精度A/D转换模块采集有用信号,降低了噪声,提高了信噪比,并且节省了系统的空间。同时,本文采用USB接口模块使数据存储和数据传输方便快捷,满足解调系统用于现场测量的要求。文中给出了系统的硬件设计和软件实现。最后通过实验和数据处理证明了该系统的精度。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 信号解调 线性滤波器 便携式
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基于可调F-P腔的光纤气体传感器研究 被引量：2
18
作者 王立新 刘柱 徐丹 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第6期63-64,共2页
设计了一种基于可调法布里—珀罗(F-P)腔的气体体积分数测量方案:引入标准光栅作为参考,解决了F-P腔选频特性受温度影响的难题;利用谐波检测的方法提高了测量的灵敏度;可以用于多种气体体积分数的检测;最后,利用乙炔气体进行了实验验证... 设计了一种基于可调法布里—珀罗(F-P)腔的气体体积分数测量方案:引入标准光栅作为参考,解决了F-P腔选频特性受温度影响的难题;利用谐波检测的方法提高了测量的灵敏度;可以用于多种气体体积分数的检测;最后,利用乙炔气体进行了实验验证,取得了较好的效果。 展开更多
关键词 光纤传感 气体体积分数 法布里-珀罗腔
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一种新型封装光纤布喇格光栅传感器的研究 被引量：3
19
作者 周国鹏 张智明 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2008年第6期680-682,707,共4页
介绍了一种新型的封装光纤布喇格光栅(FBG)传感器。这种光纤光栅传感器使用特殊方法将裸光纤光栅封装在两种聚合物构成的基底中。实验证明,这种封装不但可以将裸光纤光栅的温度灵敏性提高6倍,且封装后的光纤光栅保持了良好的应变特性。
关键词 光纤光栅 聚合物 封装
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新型光纤环敏感元件的研究及应用实例 被引量：1
20
作者 刘月明 刘君华 张少君 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期58-61,共4页
本文首先分析了新型光纤环敏感元件的敏感机理 ,给出其微弯光损耗的理论模型 ;然后结合 C型弹簧管设计了一种新颖结构的光纤压力传感器 ,并通过理论分析和实验测试相结合的方法 ,对敏感光纤环元件的直径、匝数以及光纤环在弹簧管上的安... 本文首先分析了新型光纤环敏感元件的敏感机理 ,给出其微弯光损耗的理论模型 ;然后结合 C型弹簧管设计了一种新颖结构的光纤压力传感器 ,并通过理论分析和实验测试相结合的方法 ,对敏感光纤环元件的直径、匝数以及光纤环在弹簧管上的安装位置进行了优化设计。实测结果表明 :该光纤压力传感器的测压准确度为± 0 .46 % 展开更多
关键词 光纤环 微弯损耗 C型弹簧管 压力传感器 优化设计
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