收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

低频FBG振动传感系统研究

于洋  
【摘要】:光纤Bragg光栅(FBG)振动传感器具有高灵敏度、强抗干扰能力、良好的低频探测性能、易于成阵复用等优点,已经成为FBG传感新的应用研究领域。为实现对低频振动信号的高性能探测,本文对FBG振动传感器及其解调系统进行了理论分析仿真和实验研究,并在此基础上研制了三种不同结构的低频FBG振动传感器。 首先通过对FBG传感技术基础理论的分析和FBG振动传感器设计方法的探讨,设计了金属桶封装单柱体芯轴式、聚氨酯封装的单柱体芯轴式和双柱体对称推挽芯轴式三种传感器结构,并分别进行了理论分析和仿真计算。 为实现振动传感信号的精确解调,本文设计并构建了一种基于非平衡Michelson干涉仪PGC相位解调技术的FBG振动传感解调系统,并对解调系统性能进行了测试。该解调系统工作稳定,本底噪声小于-90dB,波长偏移量最小可测3.8×10 ?3pm,动态应变量的最小可测达到3.2nε。为提高解调系统稳定性和低频解调能力,实现对双光栅结构传感器的解调功能,本文在干涉法解调方案基础上构建了Michelson干涉仪双FBG解调系统,通过双路匹配解调技术可以有效降低系统本底噪声, 200Hz以下系统本底噪声降低约10dB。 最后对研制的三种不同结构的传感器分别进行了实验研究。其中金属桶封装单柱体芯轴式FBG振动传感器结构简单,固有频率为388Hz,适用于200Hz以下的低频振动传感,加速度灵敏度为80pm/g;聚氨酯封装的单柱体芯轴式FBG振动传感器灵敏度高,低频探测性能好,其固有频率约为155Hz,适用于100Hz以下的低频振动传感,加速度灵敏度为450pm/g;双柱体对称推挽芯轴式FBG振动传感器具有温度自补偿功能,高灵敏度和良好的低频探测性能,稳定性高,方向性好,结构简单,方便扩展到三维等优点,本征频率为210Hz,灵敏度约为450pm/g。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王应军,李卓球,宋显辉,朱京扬;约束与自由状态下光纤Bragg光栅温度特性研究[J];武汉理工大学学报;2003年09期
2 刘欣慰;孙宁;赵印;;光纤传感器在煤矿监控中的应用[J];中国高新技术企业;2008年14期
3 李唐军,崔杰,童治,魏淮,简水生;色散补偿及EDFA增益均衡的一体化[J];半导体光电;2003年02期
4 孙晓雅;FBG编/解码器的原理及结构、特点介绍[J];信息技术与信息化;2004年03期
5 王建忠,刘永智;全光网中基于FBG的OADM设计研究[J];应用光学;2004年04期
6 马秀荣,黄勇林,李杰,开桂云,董孝义,杨成,肖春华;温控FBG式4通道波长可调准OADM研究[J];光电子.激光;2004年03期
7 李志全,朱丹丹,吴飞,黄丽娟,王莉,张晓明;基于光学小波滤波和FBG技术的分布式加速度测量系统[J];激光与红外;2003年06期
8 冯潇;苟怡;;光纤布拉格光栅称重系统研究[J];矿业安全与环保;2009年S1期
9 暴学志;;光纤光栅传感器技术应用研究[J];中国科技信息;2010年17期
10 范江,吴军辉,徐立鸿;基于Altera Nios平台的信号高速采集系统[J];计算机测量与控制;2004年05期
11 王蕊,黄钊洪,李敏毅;新型InSb-In薄膜磁阻式振动传感器的设计[J];传感器技术;2005年07期
12 张静;陈于扬;;光纤布拉格光栅的解调方法[J];黑龙江科技信息;2010年33期
13 毕卫红;于建云;潘宇;;基于双光纤光栅传感的电压互感器的研究[J];光通信技术;2007年12期
14 李靖;刘微;;分布式FBG传感器在管道检测中的应用[J];石家庄铁路职业技术学院学报;2008年01期
15 王祥;金伟明;王建平;;基于时分复用的FBG传感技术研究[J];技术与市场;2011年04期
16 陈璐;宋昊;李新良;张立喆;;OpenGL在FBG传感网络结构健康监测中的应用[J];计测技术;2008年05期
17 陈巧;黄广龙;徐洪钟;陈贵;;基于GIS的FBG监测数据管理系统的研究[J];浙江建筑;2009年10期
18 刘微;李靖;;分布式光纤光栅在管道检测中的应用[J];红外;2008年07期
19 王爱萍;;压电微位移致动器的研制及其应用[J];电子质量;2009年05期
20 何进飞;梁磊;;大型金属结构动态检测中的温度补偿方法研究[J];武汉理工大学学报;2010年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡婷婷;史巍巍;;基于裂缝损伤识别的FBG应变传感器分布规则研究[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
2 孙丽;赵健;;FBG埋入基体材料后的温度灵敏度计算与分析[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
3 李海兰;张兴娇;赖慧芳;叶志清;;一中最简单的FBG重构算法及其应用[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
4 冯潇;苟怡;;光纤布拉格光栅称重系统研究[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
5 徐刚;戴玉堂;王俊杰;南秋明;桂鑫;;基于光纤光栅的非接触式振动传感器研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
6 张昊;邱怡申;陈怀熹;李高明;陈书明;;色散线性度可调的大啁啾FBG中继色散补偿器[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
7 应怀樵;齐靓;王玮;宋世磊;沈松;;941B振动传感器频响函数实时测试和反演研究[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
8 王军锋;杨黎明;迟庆;;基体隔离式高灵敏度压电传感器的设计[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
9 李梦超;傅星;胡小唐;;扫描隧道显微镜振动补偿技术的研究[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
10 应怀樵;齐靓;宋世磊;董书伟;;941B振动传感器超低频振动台实时反演试验[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田恒;基于FBG传感器的碳纤维复合材料固化残余应力研究[D];武汉理工大学;2012年
2 黄红梅;基于FBG光谱特性的结构损伤监测技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 牛嗣亮;光纤法布里—珀罗水听器技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
4 殷燕子;耐温光纤布拉格光栅传感器涂层的研究[D];武汉理工大学;2012年
5 罗彬彬;光纤Bragg光栅传感技术及其生化传感应用研究[D];电子科技大学;2012年
6 荣民;基于光纤传感技术的液体溶液浓度测量关键问题研究[D];河北大学;2008年
7 何俊;分布式光纤传感系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 马国明;基于光纤光栅传感器的架空输电线路覆冰在线监测系统的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
9 侯爽;钢筋混凝土结构预期使用期可靠度设计与FRP加固监测[D];哈尔滨工业大学;2006年
10 张治国;光纤传感应用中若干关键技术及系统方案的研究[D];北京邮电大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于洋;低频FBG振动传感系统研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 卢婧;基于光纤环形激光器的FBG动态应变传感系统[D];电子科技大学;2010年
3 王善鲤;FBG振动传感器的研究[D];西北大学;2010年
4 王倩;基于FBG传感器的碳纤维/环氧树脂层合板低速冲击性能的研究[D];武汉理工大学;2012年
5 封莎;基于FBG的长距离传感系统及应用[D];电子科技大学;2010年
6 丁岳;数字化FBG传感系统解调方案设计[D];天津大学;2010年
7 杜怀光;矿山安全生产监测FBG传感设计及系统研究[D];山东大学;2011年
8 马双;FBG传感体结构、传递特性与接触力测量[D];华中科技大学;2011年
9 包峰;基于ARM9的FBG传感器解调技术的研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
10 胡婷婷;基于FBG分布传感的机械结构裂纹损伤识别方法研究[D];武汉理工大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 华崇良 摘译;振动传感器[N];电子报;2008年
2 成都 青化;压电薄膜振动传感器[N];电子报;2008年
3 西安 立风;CLA-2M微型振动传感器及应用[N];电子报;2009年
4 樊哲高;“光谷”会跌入低谷吗[N];中国电子报;2002年
5 卡曼;管窥汽车电子[N];计算机世界;2006年
6 本报记者 刘银昌;科技助推电子八所再上新台阶[N];淮南日报;2006年
7 韩玉;三星发布新型高速DDR[N];中国电子报;2002年
8 辽宁 王敏;摩托车防盗报警器[N];电子报;2007年
9 驻粤记者 陈国雄通讯员 林少娟;30秒测到集箱内偷渡者心跳振动[N];中国水运报;2007年
10 刘乃清;漫话生命探测仪[N];电子资讯时报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978