基于反射型TDM的高精度光纤传感器系统设计

为了获得更高的检测精度和更大的测试范围,研究了激光器的调制深度对输出强度的影响,并且基于光谱吸收技术设计了一种基于反射型时分复用(TDM)的光纤传感器系统,首次使用单根光纤完成了多点的气体浓度检测。针对该系统设计了一种适用于多点检测的高精度光源驱动电路。实验结果表明,在保证能对准吸收峰的情况下,基于反射型TDM的光纤传感器系统具有更高的精度,并且满足远距离测量的要求。

基于光纤传感器的甲烷气体浓度信号采集方法

基于光谱吸收法设计了一种反射型光谱吸收光纤传感器网络结构,该结构可以完成对远距离多点甲烷气体浓度的实时测量。为了能够保证光谱扫描波长中心值与甲烷气体吸收峰相同,激光光源通过波长调制光谱完成调制,采用调整三角波的幅值与偏移量对光源波长进行调整。在接收端,为了对光电信号进行有效的采集,设计了一种多点高速信号的采集方法,并分析其调制深度的影响。实验证明,软件采集算法以及合适的调制深度能够满足工程中光纤气体传感器多点采集的精度要求。

光时域反射型传感器网络的设计

提出了一种基于光时域反射(OTDR)的反射式光路拓扑结构,该结构使用了一根光纤,多个气室通过光耦合器连接在光纤上,每个气室输入的光信号通过分光器分配,基于该结构可以实现光谱吸收型远距离多点气体浓度的检测。与传统时分复用(TDM)结构相比,实现了单根光纤测量多点气体的系统,减少了光纤和耦合器的衰减损耗。实验结果表明,该网络提高了远距离多点气体浓度检测的精度,同时增大了检测距离。针对该结构以及户外测量的要求,设计了开放反射吸收型气室,相比于现有光纤气体传感器所采用的气室,结构更加小巧紧凑,更适合于传感信息耦合入单根光纤网络进行传输。

基于反射型时分复用的激光器波长调制解调的设计

该文基于一种反射型的时分复用气体检测模型,该模型首次使用单根光纤完成了多点的气体体积分数检测,针对该模型设计了一种适用于多点检测的高频脉冲光源驱动及调制解调电路,该设计方案适用于基于光纤的时分复用多点谐波检测。实验证明,在保证能够对准吸收峰情况下,该调制解调方案具有高的线性度,并且满足稳定度的要求。

基于反射型光纤传感器的二次谐波仿真分析

本文基于差分光谱吸收来检测待测气体浓度:以Lambert-Beer定律为基础,利用MATLAB对整个实验进行模型的仿真。用周期变化的正弦波同时叠加三角波来模拟实验中的光源。加入谐波调制来消除噪声和基波分量的干扰从而得到携带浓度信息的二次谐波分量。最后改变给定的浓度,得到二次谐波电压值也会随之改变,记录不同浓度对应的二次谐波电压值,得到浓度与二次谐波电压的拟合曲线。仿真结果中待测气体的特征吸收波段、吸收系数、差分吸收电压值和二次谐波电压值满足检测要求。

基于双目视觉和约束条件的行人目标定位

针对行人检测中计算量大、训练分类器耗时和无法满足实时性要求等问题,提出了一种基于双目视觉的行人目标定位方法。该方法利用图像处理技术获取候选轮廓,将轮廓的几何特征作为约束条件来筛选候选轮廓;利用双目视觉获取轮廓的深度信息后,将深度信息作为约束条件对候选轮廓进行进一步筛选。通过深度信息和几何信息的共同约束,识别出行人的头部轮廓,从而实现对行人目标的定位。实验结果表明,该方法减小了计算量,提高了检测精度。