光纤麦克风传感探头的设计研究

提出了一种新型反射式光纤麦克风的理论设计 ,首次采用了Y形单根多模反射式光纤传感探头结构的形式 ,并在对光纤传感探头的理论研究基础上建立数学模型 ,给出了接收光纤接收光强的计算公式以及光强调制的理论曲线。另外 ,从理论和实验两个方面设计了实验型光纤麦克风并给出系统设计的整体结构框图。

光纤麦克风的理论和实验研究

一种新型的反射式光纤麦克风 ,它利用反射式光纤传感探头实现声音对光的外调制。本文从理论和实验两方面研究了反射式光纤麦克风的可行性 ,并对研制的光纤麦克风系统进行了测试。利用成像原理得出了反射式光纤麦克风的光强度调制函数 ,根据薄膜振动理论得到了弹性膜片的固有频率和基频 ,Y型光纤耦合器的使用大大简化了传感器探头的结构。通过实验实现了光纤麦克风系统的预期功能。

新型光纤液位测量系统的研究

利用光纤的全反射特性及不同折射率物质界面上反射光强度不同的原理 ,设计一种基于光强调制的光纤液位测量系统。通过测量反射光强度的变化 ,获得有关液位的信息。仪器安装在液体容器的顶部 ,探头由两根光纤构成 ,信号处理系统全部在被测体外部。具有检测现场无电、防爆、防静电、无机械活动部件、能长距离在线测量、长期运行稳定和体积小等优点 。

基于端面反射的高频光纤振动传感系统研究

光学测量方法是高频振动检测领域新的研究方向。该论文研发了由光纤振动检测传感器、光纤振动信号检测单元等系统组成的一个振动检测系统,使用端面反射的基本原理。振动信号经过光纤振动传感器转化为光信号,再经过检测单元转化为电信号,最终得到测量频率。实验测得该系统的频率响应范围是2~33 kHz,测量误差小于0.21%。该系统的光纤振动传感器是强度调制型光纤传感器,避免了波长解调,相对于其他光学测量系统具有测量带宽广、测量频率高、振动传感器设计简洁等优点。

反射式强度型光纤声音传感器的光强调制特性

在假设发送光纤出射端光强分布为高斯分布,以及平面镜成像原理和能量守恒的基础上,建立光纤声音传感器的光强调制函数,并对该函数进行仿真分析.光强调制特性的实验曲线与理论分析结果基本吻合,强度调制型光纤声音传感器中,薄膜的位移与声音的压力成正比.当薄膜和光纤端面距离在40~90μm的区间上,光强的变化与声压变化具有较好的线性关系,且线性度误差小,表明理论研究中对纤端光强分布的简化和基于平面镜成像的推导是合理的.

反射式光强调制型光纤传感器的应用及发展

论述了反射式光纤传感器的原理和发展,并介绍了其在实际测量中的一些具体应用。

超导转子旋转轴位置测量的影响因素分析

介绍了一种用于低温装置中超导球形转子旋转轴线位置测量的反射式强度调制(R IM)型光纤传感器。在转子端面刻划矩形漫反射图形,利用该刻线图形对反射光的强度调制来获取旋转轴线位置偏移的大小和方向。用M atlab软件进行了仿真,由输出波形分析了转子刻线精度和光斑大小对光纤传感器信号拾取的影响。仿真结果为光纤传感器的设计提供了依据,对传感器在实际应用中提高信号拾取的精度具有参考价值。

扩大光纤位移传感系统测量范围的综合判据

从强度调制型光纤位移传感系统的各个组成部分出发,研究提高其测量范围的方法.指出,可控光源法与程控增益放大器法结合使用可突破光电探测器和A/D模数转换器器件特征范围对测量量程的限制,解决光纤位移传感器低、高端盲区探测问题.不同的测量范围要求,可采取不同的方法组合以达到扩大传感量程的目的.

一种反射式强度调制型光纤传感器的设计与实现

本文介绍了一种结构简单、易于实现的反射式强度调制型光纤传感器.它是根据光纤端面与被测物体之间所构成的反射接收关系制作而成的.文中给出了平面反射式强度调制型光纤传感器所依据的理论公式,采用L-M非线性拟合算法,使用制作的传感器采集数据并对光纤传感器各参量进行了标定.目前用这种方法制作的光纤传感器已经成功应用于教学实验.

电磁轨道炮轨道动态扩张量精确测量技术研究

电磁轨道炮在发射过程中,轨道因受电磁力影响产生的扩张量会使枢轨间产生间隙,造成轨道电弧烧蚀,影响轨道寿命。为实现轨道动态扩张量的精确测量,对反射式光纤技术进行研究。根据反射式光纤工作原理分析了光强调制特性函数,利用反射式光纤传感器进行了静态测量实验。结果表明,该反射式光纤传感器性能稳定,绘制的曲线变化趋势与光强调制特性函数分析一致,在2.4 mm范围内线性度可达0.5%,拟合出曲线公式,适合电磁轨道炮轨道动态扩张量的精确测量。

光纤microphone的理论与实验研究

本文提出了一种新型的反射式光纤ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ ，它把反射式光纤传感探头应用于传统的麦克风上，来实现对声波的调制．本文从理论和实验两方面给出了反射式光纤ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ的光强调制函数，并对反射式光纤ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ系统进行了研究．

单模光纤照射反射式光纤位移传感实验系统

针对传统RIM-FOS中LED耦合多模光纤作为照明光纤灵敏度低的不足,引入了LD耦合单模光纤作为照明光纤的RIM-FOS光强调制模型并设计了LD耦合单模光纤作为照明的RIM-FOS位移传感实验系统。实验系统由激光器模块、光学单元、光电探测单元、信号检测与信息采集单元、FPGA控制模块、上位机系统和电源模块等组成。归一化实验结果验证了仿真模型的正确性,并得出RIM-FOS前坡灵敏度3.15 mV/μm,线性测量范围为380μm;后坡灵敏度为0.76 mV/μm,线性测量范围为690μm的性能指标。实验表明:该实验系统具有较好稳定性和重复性,可应用于单模光纤照射的RIM-FOS更深一步的研究。

基于光纤准直器的反射式盐度传感器（英文）

设计了一种新颖的光学盐度传感器,该传感器采用基于光纤准直器结合双通道反射原理而设计,特别适用于长距离的盐度值测量(盐度值在设计中用不同浓度的氯化钠溶液表示)。为了验证该传感器的性能,设计并实施了一个对比实验。实验系统是基于菲涅耳反射原理的双通道系统,一路通道接测量传感器,另外一路通道接普通的带保护层的光纤端子。主要创新点和先进性是:普通的光纤准直器可直接用作盐度值测量传感器,尤其是实验表明该传感器的信噪比至少比普通光纤头式传感器高6.11 dB,等价测量距离至少延长了30 km。实验同时表明温度的影响值为0.005 16 dB/℃,温度对测量值影响很小,而且该传感器系统还可以有效消除光源和外界环境带来的干扰。

光强调制型光纤加速度计专利技术研究综述

光纤加速度计是国防安全、航空航天等领域常用的传感器,其中光强调制型光纤加速度计以其结构简单、易于实现的优势广泛应用于各类测量环境。以光强调制型光纤加速度计的专利申请为研究对象,确定了透射式、反射式和接触式这3种类型的技术分支。分析了这3种类型的强度调制型光纤加速度计的发展过程,重点分析了典型技术方案,旨在为行业人员了解相关技术提供参考。

采用多模光纤透镜的光纤麦克风理论与实验研究

对现有强度调制型光纤麦克风做了分析和讨论,采用单模光纤(SMF)熔接多模光纤(MMF)的方法设计了一种新的反射式光纤麦克风。适当长度的折射率分布为抛物线形的多模光纤具有准直透镜的作用,直接熔接在单模光纤上,可以使光纤麦克风进一步微型化、成本低廉化。用单频正弦波信号做声源测试该光纤麦克风,输出正弦波电压信号与声源频率一致,振幅随声源振幅线性变化。结果表明,该结构的光纤麦克风在原理和实验上可以用于语音通信中。

旋转中心偏移对反射光调制强度的影响

为了研究新型的旋转中心偏移传感器,在Gauss光束分析法的基础上,提出了漫反射强度调制型光纤传感器测量旋转中心偏移的计算模型。该模型从数学上描述了旋转中心偏移和反射光强度调制之间的关系,定量地得出了光纤束结构参数对传感器灵敏度和线性范围的影响。建立了高精度旋转中心偏移测量实验系统,对模型进行了实验验证。在旋转中心偏移较小的情况下,模型与实验结果相符。

高容错光纤声波传感器的数学模型与特性研究

光纤传感器具有抗电磁干扰、无源、耐腐蚀等优良特性,适用于易燃易爆、强电磁干扰、水下等恶劣环境。本文提出了一种基于反射式强度调制原理,以实现声波对光强的调制为目的光纤声波传感器。设计了一种新型传感结构,该结构通过光纤准直器收发光信号、采用逆反射材料设计了振动膜片,基于准直器的聚焦原理和膜片的逆反射原理有效扩大光束接收角、增强光强接收能力以实现传感器的高容错测量,提高传感器的稳定性。研究并建立了传感器的光强调制数学模型,制作传感器并测试了其性能,实验结果表明,该新型传感器能够有效探测声波信号,对频率为1000 Hz左右的声波具有良好的响应。该传感器具有工作距离长、结构容错能力强、还原声音能力强等优势,可应用于国防安全监听等领域。