差动式杠杆增敏结构FBG倾角传感器

研制了一种差动式杠杆增敏结构光纤Bragg光栅(FBG)倾角传感器,轻质杆通过杠杆增敏加压原理把质量球的倾斜量转化为悬臂梁的挠度变化,最终引起FBG波长的变化。推导了其数学模型,根据理论计算的数据加工传感器,并对该传感器进行了倾角标定实验和重复性实验。实验结果表明:FBG倾角传感器量程范围-40°~40°,倾角传感器的灵敏度为28.6 pm/(°),拟合度R^2为0.997,重复性为0.92%。

一种温度自补偿的高灵敏度FBG双向倾角传感器

为实现对高铁站房空间网架结构变形的监测,并针对光纤布拉格光栅(FBG)对应钛合金TA2杨氏模量较小等材料特性,本文首次设计了一种圆弧铰链式FBG双向倾角传感器,同时在此基础上进行了理论分析、有限元模拟和传感器性能试验。并进行了结果对比与误差分析。该传感器的敏感结构是双轴圆弧铰链,通过将预拉伸后的FBG粘贴在与圆弧铰链相连的上下基座的导纤槽,实现对被监测对象的倾斜角度双向监测。实验结果表明,该FBG双向倾角传感器的灵敏度为168.43 pm/deg,有效监测范围为±15°,在监测范围内线性相关度可达0.999 9,同时消除了温度影响,适用于温度变化较大且精度要求较高的工作环境,特别是高铁站房顶部网架结构变形的实时监测。

基于MSP430F6638的数字象限仪设计

为实现火炮射角的数字化测量,设计了一种数字象限仪。以MSP430F6638单片机为处理器,与圆弧式光栅传感器组成倾角测量系统,给出了系统硬件电路设计方案,在分析光栅信号四倍细分原理的基础上,结合MSP430单片机的超低功耗特性,给出了系统软件程序设计方案。采用软件解码的方法完成光栅倾角信号的辨向、细分与计数运算,具有测量范围大、精度高、功耗低等特点。经试验验证,设计实现了0.25密位测量分辨力,能长期待机工作,适合野外作战环境下使用。

发明与专利

【摘要】本实用新型涉及一种游梁式抽油机倾角传感器。该传感器，包括壳体、摆球、增速器、光栅码盘和磁铁。壳体底部安装有磁铁，内部装有增速器，增速器由安装架。级齿轮、二级齿轮、二级介轮、二级齿轮、三级介轮和输出齿轮构成；一级齿轮的齿轮轴上装有摆球；输出齿轮的齿轮轴端头安装有光栅码盘。