基于碳納米管涂覆的傾斜光纖光柵是一種理想的低成本熱線式風力傳感器,其可以用來進行風力的實驗測量。針對輸入傾斜光纖光柵的不同功率以及碳納米管涂覆厚度這兩方面,設計不同的風力實驗設計與測量,并獲得中心波長與風力變化的最終關系。通過對實驗結果曲線進行分析,得到實驗結論:在適當范圍內(nèi),激光功率越高,涂覆厚度越厚,靈敏度越高,風力傳感實驗效果越好。通過實驗,使學生了解基于光纖的新型熱線式風力傳感的工作原理,將理論與實踐相結合,激發(fā)學生對光纖傳感前沿應用的興趣和積極性。

光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器

光纖光柵是理想的應力和溫度傳感元件。結合實驗室器件,設計了一個利用光纖光柵監(jiān)測應力以及溫度的實驗系統(tǒng)。通過實驗驗證了光纖光柵的基本特性,實現(xiàn)了應力及溫度的監(jiān)測。通過自行搭建的實驗平臺進行了實驗分析,實驗結果和理論分析吻合。

傳感器總長810mm,直徑為2.5mm,4根光纖布喇格光柵(fiberbragggrating,fbg)互成90°分布在用記憶合金絲(shapmemoryalloy,sma)做基材的表面.通過在波分復用的基礎上添加光時分復用來改進傳感網(wǎng)絡布置,提高測量精度;同時,設計了一套封裝裝置來確保封裝時fbg與基材之間的準確定位以及黏結劑能夠均勻的涂覆在基材和fbg表面,提高傳感器的封裝精度.實驗結果表明,該fbg形狀傳感器的測量精度為3.1％.

隨著科學技術的發(fā)展,傳感技術也是得到質(zhì)的飛躍,光纖光柵傳感技術與傳統(tǒng)傳感技術相比有著很多優(yōu)勢,因此在很多行業(yè)中得到了應用。文章就對光纖光柵傳感技術做一個簡單地分析,同時介紹了其在一些領域的具體應用。

針對纜索局部埋植傳感器測試索力的特殊要求,特制光纖光柵應變傳感器,傳感器封裝保證光纖光柵植入纜索的成活率,減敏結構設計保證纜索索力測試的大應力監(jiān)測要求。針對應變傳感器與鋼絲的2種連接方式,即傳統(tǒng)的結構膠連接和特制的抱箍機械連接方式進行了張拉性能測試。由標定的傳感器力敏系數(shù)可知,在鋼絲產(chǎn)生5000×10-6的應變變化下,光纖光柵實際中心波長變化不超過2900pm,達到了減敏效果,傳感器可以滿足大索力長期測試要求。

介紹了一種利用光纖f-p濾波器解調(diào)的、可同時測量應變及溫度兩種參數(shù)的光纖光柵傳感系統(tǒng)。將一個光纖光柵的長度分成相等的兩部分,其中一部分的兩端固定在一塊鋼板上,另一部分處于自由狀態(tài)。根據(jù)這兩部分光纖光柵對應變及溫度的不同感應,實現(xiàn)對應變及溫度的同時測量?？衫貌ǚ謴陀眉夹g實現(xiàn)對分布式應變及溫度的測量。應變、溫度的測量分辨率分別可達1.3με及0.12℃。

將光纖光柵(fbg)封裝入以超磁致伸縮材料(gmm)與永磁體構成的傳感基座內(nèi)形成系統(tǒng)核心傳感部件,并將其放置于電流形成的磁場中,構成電流傳感器。利用光纖邁克爾遜干涉儀(mi)對fbg波長的變化進行解調(diào),從而獲得被測交流電流信號。實驗結果表明,檢測幅值100a~2000a的交變電流時,該傳感器對交變電流具有良好的線性響應。

針對傳統(tǒng)的強度型光纖位移傳感器安裝復雜、漂移大等問題,采用光纖光柵新型位移傳感器,設計并實現(xiàn)了一種波長編碼、自校準和不受光強影響的新型光纖光柵位移傳感實驗裝置。該實驗裝置簡化了傳統(tǒng)強度編碼光纖傳感器的安裝過程,具有抗環(huán)境振動和溫度補償功能,對快速掌握新型光纖光柵位移傳感原理和使用方法,提高光纖傳感實用技能具有實際的意義。

介紹了光纖光柵溫度傳感器的金屬管封裝技術,通過實驗研究其溫度傳感特性。采用熱膨脹系數(shù)不同的內(nèi)徑r=1mm,壁厚d=0.5mm,長度l=100mm管式結構的金屬材料對光纖光柵進行貼壁封裝實驗時,得到黃銅管封裝的傳感靈敏度為14.9pm/℃,紫銅管封裝的為14.6pm/℃,不銹鋼管封裝的為12.0pm/℃,它們分別是裸光柵的1.66倍、1.62倍和1.33倍,意味著熱膨脹系數(shù)大的封裝材料傳感靈敏度更高。實驗表明,軸向封裝的光柵,傳感靈敏度還與其同管內(nèi)壁的間距有關,間距越小靈敏度越高。

提出了一種光纖光柵的銅片封裝工藝,并通過實驗和理論分析研究了光纖光柵的應變和溫度傳感特性.與裸光纖光柵的測試結果相比,銅片封裝工藝基本不改變光纖光柵應變傳感的靈敏度,但是溫度靈敏度系數(shù)提高了2.78倍.經(jīng)過銅片封裝后的光纖光柵可以探測到的應變和溫度分別為1με和0.03℃,便于工程應用.

為了滿足橋梁和大壩等民用建筑和航空航天飛行器等結構的健康監(jiān)測與管理需要,設計并制作了兩種分別用鈦合金和不銹鋼材料封裝的光纖布拉格光柵應變傳感器,并利用懸臂梁校準裝置對兩種傳感器的應變特性進行測試。試驗結果表明,鈦合金封裝的線性度及應變靈敏系數(shù)優(yōu)于不銹鋼材料封裝的傳感器。因此,在對結構的應變監(jiān)測時,使用鈦合金封裝的傳感器更能真實反映結構的應變變化,從而達到健康監(jiān)測的目的。

光纖光柵傳感器的應用 一、光纖光柵傳感器的優(yōu)勢 與傳統(tǒng)的傳感器相比,光纖bragg光柵傳感器具有自己獨特的優(yōu)點: (1)傳感頭結構簡單、體積小、重量輕、外形可變,適合埋入大型結構中, 可測量結構內(nèi)部的應力、應變及結構損傷等,穩(wěn)定性、重復性好; (2)與光纖之間存在天然的兼容性,易與光纖連接、低損耗、光譜特性 好、可靠性高; (3)具有非傳導性,對被測介質(zhì)影響小,又具有抗腐蝕、抗電磁干擾的特 點,適合在惡劣環(huán)境中工作; (4)輕巧柔軟,可以在一根光纖中寫入多個光柵,構成傳感陣列,與波分 復用和時分復用系統(tǒng)相結合,實現(xiàn)分布式傳感; (5)測量信息是波長編碼的,所以,光纖光柵傳感器不受光源的光強波 動、光纖連接及耦合損耗、以及光波偏振態(tài)的變化等因素的影響,有較強的抗 干擾能力; (6)高靈敏度、高分

基于labview的光纖光柵傳感監(jiān)測軟件 摘要：基于labview的光纖光柵傳感監(jiān)測軟件，可 以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲、顯示和報警等功能。該軟件界面清 晰易懂、使用方便、功能擴展性強、運行穩(wěn)定，可以在安全 監(jiān)測方面發(fā)揮重要的作用，同時推進了光纖光柵傳感器在生 活中的應用。 關鍵詞：光纖光柵傳感器；虛擬儀器；數(shù)據(jù)庫 中圖分類號：tp311文獻標識碼：a 隨著技術的發(fā)展，光纖光柵傳感器廣泛地應用在各個領 域，如電力電網(wǎng)、橋梁隧道、石油化工、航空航天，實現(xiàn)了 高精度、遠距離、分布式和長期性監(jiān)測的技術要求。本文針 對光纖光柵傳感系統(tǒng)，提出了一種基于虛擬儀器技術的監(jiān)測 軟件的設計與實現(xiàn)方法。為實際工程的管理提供了更加可靠 的技術保障，具有廣闊的應用前景。 1光纖光柵傳感技術 光纖光柵是利用紫外光改變光纖材料性質(zhì)，在光纖上制 作成的一種光學無源器件，光纖光柵傳感技術是利用測量環(huán) 境對光

２００６年第２光通信技術 中文核心期刊 光纖光柵傳感的解調(diào)方法 王向宇，喬學光，李明，賈振安，劉欽朋，李婷 （西安石油大學陜西省光電傳感測井重點實驗室，西安７１００６５） 專題聚焦 摘要：介紹了光柵傳感系統(tǒng)的組成，分析了常用的三 種光源：ｌｄ、ｌｅｄ和摻鉺光源的性能。描述了在光柵解 調(diào)中常用的濾波法、干涉法、可調(diào)諧激光掃描法、啁啾 光柵檢測法、光柵色散法等幾種信號解調(diào)技術并進行 了簡要的評述。 關鍵詞：光纖光柵；光源；傳感；解調(diào) 中圖分類號：ｔｎ９２９．１１文獻標志碼：ａ １引言 光纖傳感器是利用光在光纖中傳播引起光干涉、 衍射、偏振、反射、損耗等物理特征的變化，進行各種 物理測量的裝置和器件。波長調(diào)制型的光纖光柵傳感 器具有許多獨特的優(yōu)點：抗干擾能力強；傳感頭結構 簡單（尺寸小，易于集成）；利用波分復用技術可形成

光纖光柵傳感信號的解調(diào)問題

基于壓電陶瓷的光纖光柵傳感器的設計。主要方法是利用改變壓電陶瓷的相關封裝的新結構,再結合光纖光柵而制成的電壓傳感器。由實驗結果得出:在0～160v的電壓范圍內(nèi),中心波長的變化與該傳感器兩端的電壓的改變有很好的線性關系,線性擬合度可達0.99,線性調(diào)諧的波長范圍約為1.6nm。

本文通過對光纖結構及原理的了解,解釋了光纖中光波傳播的主要特點。在了解了光纖光柵傳感器構造及工作原理的同時,以鋼板-混凝土結構材料為實驗模型,利用光纖光柵傳感器作為檢測儀器,通過在鋼板-混凝土材料構成的橋面上布置不同數(shù)量和種類的fbg,同時認為施加不同載荷,觀察fbg的檢測結果和檢測數(shù)據(jù)。實驗證明,光纖光柵傳感器對于鋼板-混凝土組成的結構進行的無損檢測,其安全系數(shù)和檢測效率較其他無損檢測技術具有明顯的優(yōu)勢。

研究并實現(xiàn)了一種基于雙衍射光柵的光纖布拉格光柵(fbg)傳感器解調(diào)系統(tǒng)。該解調(diào)系統(tǒng)的光路由準直鏡、衍射光柵、柱面反射鏡和光電探測器等器件組成。通過準直鏡后不同波長的平行光束經(jīng)過衍射光柵后在空間展開,通過柱面反射鏡聚焦在光電探測器成像面上。該光路通過采用兩塊衍射光柵的方法在減小解調(diào)系統(tǒng)尺寸的同時提高光學空間分辨力,采用線陣探測器替代掃描機構從而簡化系統(tǒng)結構。從理論上分析了光束經(jīng)過該系統(tǒng)后的空間光強分布,根據(jù)光強的高斯分布采用多項式擬合的方法實現(xiàn)了反射光譜峰值定位算法。通過與高精度光譜儀的測量結果對比表明,該解調(diào)方法具有較高的波長解調(diào)精度和穩(wěn)定性。

光纖Bragg光柵傳感原理及增敏技術

光纖光柵位移傳感器

采用靶式結構作為光纖bragg光柵流量傳感器的換能元件,其中兩片光柵分別粘貼于等強度懸臂梁的上下兩表面。采用雙光柵粘貼方式對傳感器進行溫度補償,有效的解決了應變與溫度交叉敏感的問題,提高了測量靈敏度。實驗表明該靶式光纖bragg光柵流量傳感器的載荷響應靈敏度為33.6pm/kg,測量精度為0.5%。