导读:本文包含了反射式光强调制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:反射式光强调制型光纤压力传感器,静冰压力,水工建筑,自动检测
反射式光强调制论文文献综述
潘桃桃[1](2015)在《基于反射式光强调制型光纤压力传感器(RIM-FOPS)的静冰压力检测系统的设计与应用》一文中研究指出本课题是在国家自然科学基金项目“基于空气、冰与水物理特性差异的冰层生消过程与力学强度连续在线检测原理研究”(项目编号:51279122)资助下完成的一项技术开发型研究项目。我国的东北、华北、西北地区,在寒冷的冬季,河道、水库等水面会形成广阔的封冻区域,位于封冻区域内的水工建筑与设备将会受到冰盖层产生的静冰压力的挤压而损坏,甚至导致水工建筑与设备的完全损坏。由于冰材料的复杂性以及地域条件的特殊性,静冰压力的检测和计算是冰力学研究的一个公认难题,由于缺乏有效的工程静冰压力检测方法与设备,使得获取实时的静冰压力现场数据非常困难且数据匮乏,因此实现对静冰压力及相关物理参数的定点连续自动检测是冰力学研究领域的一个重要内容。综合应用光电检测的相关技术,本论文设计、研制了一种基于反射式光强调制型光纤压力传感器(RIM FOPS)的静冰压力自动检测系统,该系统可用于河冰冰盖层生消过程中静冰压力值的连续检测。2014年1月至2014年3月期间,作者将新研制的静冰压力检测实验设备安装于黄河万家寨水利枢纽水库库区,进行了冬季静冰压力定点连续自动检测现场实验,同时采集了冰层厚度、气温及冰温等一系列影响静冰压力的相关物理参数并对实验数据进行了分析。大量现场数据客观反应了封冻期水库冰盖层静冰压力的变化规律,可为寒区水工建筑的设计和防护提供科学的技术数据和相关的理论依据。本文主要完成了以下研究内容:(1)通过文献检索,总结了静冰压力检测技术目前的研究成果和方法,收集了相关的国内外现有的预测静冰压力值的计算模型和经验公式。通过分析静冰压力的产生机理和影响静冰压力的相关物理因素,提出在检测静冰压力的同时,采集检测点处影响静冰压力大小的相关物理基本参数,包括冰层温度梯度、冰层厚度、空气温度和温升率等;(2)结合静冰压力的作用机理和静冰压力检测工程应用的特殊需求,提出了将反射式光强调制型光纤压力传感器(RIM FOPS)应用于静冰压力检测系统的设计方案,针对静冰压力的特点设计了检测系统的相关结构与管理软件,如机械结构、光学系统、采集电路与系统软件等;(3)在实验室中对基于RIM FOPS的静冰压力检测系统进行了力学标定与温度补偿等实验,并将其应用于黄河万家寨水利枢纽水库冬季现场实验中,分析了现场采集到的冬季库区静冰压力、冰层厚度及冰层温度梯度等数据,对静冰压力检测技术的进一步研究提出了建议。(本文来源于《太原理工大学》期刊2015-05-01)
单明广,彭欢,钟志,郭黎利[2](2010)在《反射面形状对光纤位移传感器光强调制特性的影响》一文中研究指出为了分析反射面形状对单模光纤照射的光纤位移传感器光强调制特性的影响,建立了反射面不为平面时的光强调制特性函数模型.该模型基于单模光纤出射光场为修正近似高斯分布假设,通过引入反射面形状因子,分析了反射面形状因子对光强调制特性的影响规律.仿真结果表明,随着凹形反射面曲率半径值的增大,传感器特性曲线的前坡无显着变化,而后坡灵敏度增大,线性范围减小;随着凸形反射面曲率半径值的增大,传感器特性曲线的前坡仍无显着变化,而后坡灵敏度减小,线性范围增大;当曲率半径增大的一定值时,反射面的非平面性影响较小,其作用趋近于平面.(本文来源于《光子学报》期刊2010年12期)
蔡洁,张认成,吴仕平,张亮[3](2010)在《反射式强度型光纤声音传感器的光强调制特性》一文中研究指出在假设发送光纤出射端光强分布为高斯分布,以及平面镜成像原理和能量守恒的基础上,建立光纤声音传感器的光强调制函数,并对该函数进行仿真分析.光强调制特性的实验曲线与理论分析结果基本吻合,强度调制型光纤声音传感器中,薄膜的位移与声音的压力成正比.当薄膜和光纤端面距离在40~90μm的区间上,光强的变化与声压变化具有较好的线性关系,且线性度误差小,表明理论研究中对纤端光强分布的简化和基于平面镜成像的推导是合理的.(本文来源于《华侨大学学报(自然科学版)》期刊2010年03期)
李汾娟[4](2008)在《反射式光强调制光纤测振系统的设计与研究》一文中研究指出光纤测振传感器将光纤传感技术与测振技术相结合,具有结构简单、体积小、重量轻、传输安全,抗电磁干扰能力强等优点,可实现恶劣环境下高精度,高灵敏度的非接触振动测量,这是传统测振技术不可比拟的。光纤测振系统将振动信息通过A/D传入计算机,在计算机中完成信号的处理与分析,实现了测振与分析一体化及测振技术的集成化,对光纤传感技术商品化的进程有重要意义,也是光纤传感器未来的发展方向之一。本文设计了一套反射式光强调制光纤测振系统,对准高斯分布下的单对光纤受光特性、前置信号调理电路、信号的后处理和传感器的特性实验五个方面作了较为深入的分析与研究。首先,在查阅、综述国内外有关光纤传感器的研究资料和成果的基础上,阐述了反射式光强调制光纤测振系统设计与研究的目的和意义。其次,介绍了反射式光强调制光纤传感器的基本原理和发射光纤纤端出射光强场强分布假设,提出了单对光纤接收光功率的数学模型,利用LABVIEW和VB软件建立仿真系统,分析了光纤结构参数对接收光功率的影响;提出光纤探头的数学模型,分析了不同形式光纤探头的响应特性。再次,论述了反射式光强调制光纤测振传感器的设计,着重说明了光纤结构、光纤的传光原理,光纤的类型与特性、光源的选择及其驱动,以及光电探测器的选择等。接着,设计前置信号调理电路。详尽分析了电路的增益、带宽、相对误差以及噪声,完成了电路中集成运放和其它元器件的选择。随后,论述了LABVIEW环境下的信号后处理。重点说明了波形采集、数字滤波、窗函数、曲线拟合和频响函数的程序设计。最后,对反射式光强调制光纤传感器的的特性进行实验测试及量化分析,对影响传感器性能因素进行检测并提出传感器性能的改进方案。(本文来源于《太原理工大学》期刊2008-05-01)
杨庆华[5](2005)在《反射式光强调制型光纤位移传感器的研究及其在数字塞规中的应用》一文中研究指出反射式光强调制型光纤位移传感器是最早研制的光纤位移传感器。本文对光纤传感头的受光特性、整个系统的设计方案、信号处理电路、传感器性能实验以及其在数字塞规中的应用五个方面做了较为深入的研究。 首先,介绍了光纤传感器的特点、分类和发展现状,阐述了研究反射式光纤位移传感器的意义。 其次,介绍了反射式光纤位移传感器的工作原理。建立了传感头接收光功率的数学模型,用Matlab和Labview建立仿真系统,分析了其在理想模型下的受光特性,确定了各参数对传感器输出特性影响的规律(如发射光纤芯径、数值孔径,接收光纤的芯径、数值孔径以及两者之间的距离等),为传感器的设计提供了十分有价值的参考。 接着,详细论述了传感器的研制。讨论了在传感头设计中光纤选择和光纤束结构设计的问题。建立了传感器的电压输出模型,根据该模型提出了传感器的补偿结构和补偿算法,用以消除光源波动、光电器件漂移、被测表面反光系数等的影响。 然后,讲述了传感器信号处理电路的设计与实现。重点说明了光发送机和光接收机的结构,光电器件的选择与驱动电路的实现;介绍了差动放大电路和交直流转换电路中几个主要部分芯片的特点,以及外围电路的参数选择;根据(本文来源于《四川大学》期刊2005-04-27)
付江志[6](2005)在《反射式光强调制型光纤加速度计的设计》一文中研究指出本文设计了一种反射式光强调制型光纤传感器(RIM-FOS),用于测量低频振动加速度信号。由于只采用一根单模光纤用于发射和接收,使整体结构紧凑小巧且在一定条件和范围内使其数学模型相对简练,通过数字和线性化处理可不失真地实时输出低频振动加速度信号。此传感器具有信号失真小、对初始位移漂移不敏感的特点。 本论文首先介绍了光纤传感器和光纤加速度计国内外的发展状况,指出利用光纤传感是当今加速度计的研究热点。 本论文在第二部分从不同方面详细介绍了反射式光强调制型光纤加速度计的基础理论,并由此提出了一种新型的加速度计测量方案。文中详细分析了这种传感器的力学和光学工作原理,并且针对所选用的强度调制型光纤传感器的工作特点,从理论上证明了这种传感器对于发射光纤端面光强分布的不同模型(高斯分布、均匀分布或介于二者之间)都可以采用统一的公式来表示光强与位移的关系,其间只差一个比例系数。文中提出当二阶力学模型的参数选择适当时,力学模型中的质量块相对外壳的相对移与外壳的加速度近似成线性关系,因此采用光纤反射式位移传感原理测量二阶力学模型中的相对位移就可以达到测量二阶系统加速度的。 本文在其他部分还详细介绍了系统的具体设计与实现,包括对系统光源、光电探测器等器件的选择、系统硬件电路和软件模块的设计等。在硬件设计中通过单片机进行数据的采集、处理,同时采用12位的A/D和D/A转换器,确保有足够的测量精度。软件设计采用结构化程序设计方法,完成了数据的输入、存储、处理、输出等功能。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2005-02-01)
杨秀华[7](2004)在《反射式光强调制型光纤位移传感器的研究及其在数字塞规中的应用》一文中研究指出光纤传感器用于位移检测具有诸多常规检测技术不可比拟的优点,如环境适应性强,灵敏度高,体小质轻,可挠曲,测量对象广泛,可实现非接触测量,综合性价比高等。反射式光强调制型光纤位移传感器是最早研制的光纤传感器。本文对该类传感器在实际应用中遇到的问题,影响传感器性能的参数,信号处理和在数字塞规中的实际应用四大方面做了较为深入的研究。 首先,本文对反射式光强调制型光纤位移传感器在实际应用中遇到的问题做了大量的试验,对影响传感器应用的诸多因素进行了分析研究,如光源稳定性、被测点的反光系数(如粗糙度、表面的缺陷划痕、纹理方向、材质……)和环境温度、环境光的变化等。通过实验和分析证实:对于通用的该类传感器,随着温度的升高,调制程度减小;在传感器与被测表面距离相同的情况下,由于被测表面上被测点的反光系数不同会造成测量结果有较大差异;在高精度的测量中上述因素的影响是完全不能忽略不计的。高精度的反射式光强调制型光纤位移传感器很大程度上正是这些因素的影响而基本上处于实验室研制阶段,要真正走向实用还有一定的距离。本课题提出采用补偿原理来构建传感器,最大程度的消除众多因素对传感器性能的影响,为反射式光强调制型光纤位移传感器尽早的从实验室中走出,大量应用到实际工业中做了一定的探索。 接着本文对影响传感器输出性能的其它参数做了进一步的研究,,如:传感器的探头结构,发射光纤和接收光纤的芯径、数值孔径以及两者之间的距离,被测表面的形状,被测表面与光纤轴线的垂直度等。先通过分析建立各种情况下的调制特性模型,然后用Matlab和Labview建立仿真系统,最后进行相应的理论分析,找出各参数对传感器输出特性影响的规律,为传感器的设计提供了十分有价值的参考。 在实用光纤传感器中,由于输出信号比较微弱,被测信号常常受到噪声的干扰,容易被噪声淹没。本文提出采用先经前置放大、调幅调制,然后再利用锁相环构成的调幅波同步检波电路解调得到有用信号的方法解决该问题。锁相环具有相敏检波和窄带滤波的双重作用,它能够从相位和频率两个方面区别噪声,且能够解决普通滤波器中心频率漂移的问题,此外它还具有相关检测的功能,大大提高了传感器的信噪比。 最后部分是光纤传感器在数字塞规中的实际应用。光纤式数字塞规系统的难点归根结底就是光纤传感器和塞规的结构设计,鉴于前面诸章节己经对光纤传感器进行了细致的分析,本部分主要讲述光纤传感器的结构设计和软件设计。关键词:光纤位移传感器非接触强度补偿锁相环数字塞规(本文来源于《四川大学》期刊2004-05-07)
马惠萍,刘丽华,杨乐民,李鹏生[8](2003)在《平行光束反射光强调制型光纤位移传感器研究》一文中研究指出讨论并建立了一种基于平行光束发射光强调制的光纤位移传感器 ,该传感器的入射和接收光纤的端部都用渐变折射率光纤 (GRIN)制成的透镜耦合。入射光纤的渐变折射率光纤透镜发出的平行光束以一定入射角照射到试件表面 ,接收渐变折射率光纤透镜放置在入射光的镜面反射方向。详细分析了试件表面为镜面反射和朗伯反射时传感器的输出特性 ,由仿真计算可知 ,通过调整测头的结构参量 ,该传感器可获得较强的输出信号 ,适用于对测量范围和工作点有灵活要求的场合。(本文来源于《光学学报》期刊2003年02期)
张,毅,洪建中[9](2002)在《反射式光强调制型光纤传感器的应用及发展》一文中研究指出论述了反射式光纤传感器的原理和发展,并介绍了其在实际测量中的一些具体应用。(本文来源于《光电子技术与信息》期刊2002年03期)
杨华勇,吕海宝,徐涛,颜树华[10](2001)在《反射面的倾斜度对RIM-FOS光强调制特性的影响》一文中研究指出对反射式强度调制型光纤传感器 (RIM FOS)中光纤轴与反射面的垂直度对光强调制特性的影响问题进行了细致的研究 ,建立了相应的数学建模 ,给出了反射面在不同倾斜角时的光强调制特性曲线及特性参数的定量计算结果 ,并据此提出光纤轴应与反射面垂直的结论(本文来源于《国防科技大学学报》期刊2001年03期)
反射式光强调制论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
为了分析反射面形状对单模光纤照射的光纤位移传感器光强调制特性的影响,建立了反射面不为平面时的光强调制特性函数模型.该模型基于单模光纤出射光场为修正近似高斯分布假设,通过引入反射面形状因子,分析了反射面形状因子对光强调制特性的影响规律.仿真结果表明,随着凹形反射面曲率半径值的增大,传感器特性曲线的前坡无显着变化,而后坡灵敏度增大,线性范围减小;随着凸形反射面曲率半径值的增大,传感器特性曲线的前坡仍无显着变化,而后坡灵敏度减小,线性范围增大;当曲率半径增大的一定值时,反射面的非平面性影响较小,其作用趋近于平面.
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
反射式光强调制论文参考文献
[1].潘桃桃.基于反射式光强调制型光纤压力传感器(RIM-FOPS)的静冰压力检测系统的设计与应用[D].太原理工大学.2015
[2].单明广,彭欢,钟志,郭黎利.反射面形状对光纤位移传感器光强调制特性的影响[J].光子学报.2010
[3].蔡洁,张认成,吴仕平,张亮.反射式强度型光纤声音传感器的光强调制特性[J].华侨大学学报(自然科学版).2010
[4].李汾娟.反射式光强调制光纤测振系统的设计与研究[D].太原理工大学.2008
[5].杨庆华.反射式光强调制型光纤位移传感器的研究及其在数字塞规中的应用[D].四川大学.2005
[6].付江志.反射式光强调制型光纤加速度计的设计[D].哈尔滨工程大学.2005
[7].杨秀华.反射式光强调制型光纤位移传感器的研究及其在数字塞规中的应用[D].四川大学.2004
[8].马惠萍,刘丽华,杨乐民,李鹏生.平行光束反射光强调制型光纤位移传感器研究[J].光学学报.2003
[9].张,毅,洪建中.反射式光强调制型光纤传感器的应用及发展[J].光电子技术与信息.2002
[10].杨华勇,吕海宝,徐涛,颜树华.反射面的倾斜度对RIM-FOS光强调制特性的影响[J].国防科技大学学报.2001
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