摘要：提出了一种耦合型高频光纤振动传感器,并设计了相应的解调电路和信号处理系统。对高频振动信号的响应波形和频率进行了测量,研究了光纤传感器对不同的振动强度和不同方向的振动信号的响应,分析了不同结构和不同材质的传输介质对光纤传感器测量结果的影响。实验证明所设计的耦合型高频光纤振动传感器截止频率达到8 kHz,振幅测量灵敏度为325 mV/mm,频率和幅值响应误差小于1%。

摘要：为使单模光纤耦合器可作为传感器应用,分析了单模光纤耦合传感器的敏感机理,依据传感器耦合输出与传感器耦合区长度及耦合区振动频率存在的关系实现了应变和振动检测。基于微应变仪和等强度悬臂梁搭建了应变和振动检测系统,分析了耦合型光纤传感器的静态响应特性和温度、横向压力干扰对其输出耦合比的影响,讨论了该传感器的低频和高频响应特性。实验结果显示,该类型传感器对应变的响应非常灵敏,耦合比在10%～90%的线性关系良好,且温度漂移影响可以稳定在0.5%以内。与压电振动传感器的测试对比,该传感器可更好地实现0～50Hz低频和4kHz高频振动检测。上述结果表明,耦合型光纤传感器可基本实现对应变和振动参数的检测,但面向实用化还要考虑耦合区材料、结构本身、制作工艺等因素的影响。

摘要：在煤矿挖掘过程中,冻结温度是一个非常关键的参数.精确的、连续的温度数据对于煤矿冻结表土段的状态监测、横向剪切力预报等都具有非常重要的意义.根据分布式光纤温度监测系统(DTS)的工作原理和测量方法,对光纤监测网络的设计方法和光纤的埋设工艺进行研究,并应用于表土段的温度测量.设计的分布式光纤温度监测系统(DTS)实现了0.5 m的连续测温空间分辨率,温度分辨率为0.1℃.较好地获得了温度分布情况,与传统监测仪器的对比表明,DTS能够很好地解决煤矿挖掘过程中温度数据的采集问题.

摘要：为解决目前汽车动态称重过程中存在的电磁干扰和精确度低的问题,在分析光纤微弯传感器测量原理的基础上,提出了一种基于光纤微弯传感器的汽车动态称重系统。压力的变化引起传感光纤发生弯曲变形,产生输出损耗,通过测量输出光强的变化实现汽车重量的动态称量;设计相应的光电转换和采样放大电路,并采用小波变换对采样信号进行去噪处理。对光纤传感系统的静态响应特性进行验证表明：在0-3 000 kg的范围内光纤传感系统具有良好的线性响应特性,灵敏度为3.8 mV/kg;动态响应实验表明：当汽车通过速度小于15 km/h时,光纤微弯动态称重系统的测量误差小于5.4%,能够满足动态称重的需要。

摘要：应用超窄线宽半导体激光器的波长扫描和光谱调制技术,设计了一种高精度多组分气体实时在线检测系统。系统采用单一超窄线宽可调谐半导体激光器作为光源,设计了新型串联式气室结构减小横向空间、增加光程长,并通过三角波信号对光源光谱进行调制;结合时分复用和空分复用技术,利用超窄线宽激光的特性实现了CO,CO2,CH4多组分气体浓度的同时多点检测。实验结果表明,对CO,CO2,CH4多组分气体浓度测量的线性相关度为0.99,最大相对误差<2%;逐次充入一定体积CH4,CO2,CO气体,动态响应时间均小于10 s。长时间稳定性实验显示,多组分气体浓度最大波动<0.02%。该系统精确度高、稳定性好,具有较好的动态响应特性,可用于电力变压器故障气体的实时在线监测。

摘要：根据单模光纤耦合器的耦合比对耦合区长度变化敏感的特点,提出了一种耦合型光纤振动传感器,并设计了相应的解调系统对传感器的响应进行光电转换和信号处理.进行了静态和动态测试并给出了传感器在振动和冲击激励下的响应曲线,实验结果和压电传感器的测量结果相吻合.结果表明,耦合型光纤振动传感器不仅满足振动测量的要求,而且具有测量准确度高,制作简单,成本较低等优点.

摘要：根据单模光纤耦合器的耦合比对耦合区长度变化敏感的特点,提出了一种耦合型光纤振动传感器,并设计了相应的解调系统对传感器的响应进行光电转换和信号处理。为了验证耦合型光纤振动传感器的性能,把一个动圈式振动传感器同时放置在试验台上,用橡皮锤敲击试验台,两个传感器的测量结果相吻合。实验证明,耦合型光纤振动传感器能够满足振动测量的要求。

摘要：根据目前大坝、隧道和煤矿等工程领域和模型试验中对渗压检测的特殊要求,设计并实现了一种新型的光纤布拉格光栅(FBG)渗压传感器,采用波纹膜片和对称拉杆机械结构通过改变光纤光栅的轴向应变实现渗压传感。利用有限元软件ANSYS分别对传感器膜片的压力特性和传感器外壳抗压特性进行了仿真设计和性能分析,提高了传感器的可靠性并缩短了设计周期。对该传感器进行了压力标定试验,得出该传感器在0～100 kPa的测量范围内,压力灵敏度达20 nm/MPa,比普通FBG提高了6683倍。迟滞特性和重复性试验表明迟滞为0.85%,且重复性好。

摘要：介绍传统脉宽调制式和新型脉冲计数调制式数／模转换器的原理和设计，并进行了详细比较。这两种数／模转换器具有线性好、模拟输出值波动小、价格低廉、应用范围广等特点。

摘要：将普通的光纤Bragg光栅(FBG)表面均匀地进行化学镀Cu,然后设计合理的测温装置对处理后的FBG进行高温实验。实验证明,经过表面镀Cu的FBG能够测量300℃的高温,线性度、准确度均较高,重复性也较好,而且可以通过控制镀层的厚度来控制其热膨胀系数,进而可以得到特定温度灵敏度的镀CuFBG温度灵敏度可提高2.4倍。进一步的实验验证了使用该FBG进行450℃的高温测量也是可行的。