磁致伸缩光纤弱磁场传感器技术

利用磁致伸缩效应设计的光纤相位干涉型直流弱磁场传感器具有灵敏度高、结构简单、体积小、制作方便等优点,能满足磁探测、磁引信的对磁场传感的要求,在弱磁场测量方面也存在着广泛的应用。磁致伸缩光纤弱磁场传感器通常采用Mach—Zehnder干涉仪原理制作,传感器的传感臂和参考臂由两单模光纤组成,传感臂的光纤上粘合一段磁致伸缩材料作为传感头,当被测静态磁场与交变调制磁场共同作用于传感头时,磁致伸缩材料所产生的纵向应变将导致光纤中的光相位变化,利用相位检测装置就可得出被测磁场的大小。本文综述了磁致伸缩光纤弱磁场传感器技术的发展过程,介绍了传感器系统以及其传感原理和工作原理,指出了目前还存在的问题。     

组合磁光光纤光栅的磁场敏感性分析

磁光光纤光栅是一种具有磁光效应的特殊光栅,可直接用于本征型的磁场传感或通过磁控的方式实现可调光子信息处理。该文采用分段均匀模型分析了几种组合磁光光纤Bragg光栅中左右旋圆偏振光的偏振相关损耗对磁场的敏感性,计算表明,均匀磁光光纤光栅的中心区段对磁场最为敏感。提出了一种比均匀磁光光栅更加灵敏的F-P型组合光栅传感结构,可更好地用于较弱磁场下偏振相关损耗的检测。     

唯物史观视域中的历史虚无主义

介绍了光纤光栅激光传感器的传感机理和信号的解调算法,设计并实现了一种基于LabView光纤传感检测系统。实验得出该传感检测系统成功解调传感器被测信号,系统噪声达10-6 pm/[KF（]Hz[KF）],动态范围达到了120 dB@100 Hz,线性度达到了0.999 9。结果表明：该检测系统性能可靠,可对光纤光栅传感器信号进行实时的解调。     

载流直螺线管轴线上磁场的讨论

通常所讨论的螺线管的横截面均为圆形的,对于这种载流螺线管轴线上一点的磁场讨论的很多。若载流直螺线管的横截面为正n边形,则其轴线上一点的磁场如何?本文对此进行了一般讨论,并给出了螺线管轴线上磁场的一般表式。     

FRS—Ⅰ型光纤传感浓度测试仪

光纤传感是近十来年发展起来的一门新兴学科和新兴技术。利用光纤技术在国民经济、国防等各个领域中探测各种物理化学等参数的变化具有显著的独特优越性和异常光明的应用前景。 为开展光纤多用途的研究,发展光纤理论和技术为四个现代化服务,我院进行了光纤传感的技术调研和应用调研,针对工业生产中的一些实际问题和检测需要,研制了FRS-Ⅰ型光纤传感浓度测试仪用于液体浓度测试。其原理是用浓度的变化引起折射率变化来进行探测,由光导纤维和光学元器件构成的专用光纤传感头和专用的光电检测电路,可以敏感地探     

新型光纤免疫传感测量仪的研究

主研人员：王志玉　唐雷　李毓琦　何俊　周波　黄文珍新型光纤免疫传感测量仪的主要性能指标为：检测波长４００～７６０ｍｍ，重现性为０．２７％。其结构简单、新颖的光纤传感头与用户的固相被测敏感膜注有机结合，构成新型的反射、分离式光纤免疫传感器，从而可单独、灵活地处理膜注，实现膜注一次性制备，多次使用，缩短检测时间踊机多项检测等一系列优点，该测量仪可对细菌、病毒、免疫球蛋白、激素、肿瘤细胞等物质进行检测。新型光纤免疫传感测量仪的研究@科卞     

带双负载环形天线的集成光波导磁场探测器

针对电磁兼容测试中对磁场探测的需要,提出一种新型的集成光学磁场探测器,它的探测头是由LiNbO3光波导调制器和双负载环天线构成的。由于电磁感应和电光效应,通过探测输出光强便可得知磁场的相关信息。与传统的磁场探测器相比,它具有体积小,对被测场干扰小的特点,并且能够有效抑制电场的影响,提高了探测准确性。通过设计探测头,得到了满足探测要求的光波导磁场探测器,并对该结构进行了仿真,仿真结果与此前的分析吻合,证实了探测器的设计是合理的。     

光纤微弱磁场传感器软件解调方法

介绍了高灵敏度光纤微弱磁场传感器的软件解调信号方法,其结果使传感器测量精度达到1 nT, 单位带宽最小探测磁场达到2.86×10-10 T/Hz1/2,动态范围达到60 dB。该方法对弱磁探测技术及干涉型光纤传感器的研究十分有用。     

基于Matlab的SAW模态耦合模型的仿真研究

谐振型的声表面波(SAW)传感器的设计需对谐振器进行数学模型建立。为此,提出了一种新的基于模态耦合模型的SAW谐振器模型,并分别给出了单端口SAW谐振器和双端口SAW谐振器主要模型参数的建立过程。借助新模型成功地对R433.92型单端口SAW谐振器和F3810型双端口SAW谐振器进行仿真,并且借助两种谐振器的等效电路对仿真结果进行实验验证。仿真和实验结果表明:采用新模型对谐振型SAW传感器仿真是可行的。     

二种载流螺线管磁场的计算

载流螺线管磁场,国内几种版本的普通物理学教材,或用安培定律、或用毕奥——萨伐尔定律,计算的是横截面为圆形的螺线管轴线上的磁场。至于轴线外乃至螺线管外的磁场,一般都只是定性的叙述了几句,没有进行定量的计算,显得证据十分不足。即使是管内轴线上磁场的定量计算,也假定螺线管的横截面是圆形的,即计算的是圆柱形螺线管轴线上的磁场。非圆柱形螺线管的磁场该怎样计算呢?本文试图就以上提出的问题,用精确的方法计算载流螺线管的磁场。     

光纤传感技术在油田开发中的应用进展

相对于传统电学传感器，光纤传感器具有体积小、灵敏度高、耐酸碱腐蚀、抗电磁干扰能力强、不产生电火花以及可实现分布式、实时在线、永久性监测等特点，得到了众多科研工作者的广泛关注，并在油田开发中获得了广泛应用。对应用于油田开发中的光纤传感技术的原理和发展现状进行了介绍，主要包括用于温度、压力、流场、声波、应力等方面检测的光纤传感技术。阐述了各种光纤传感技术在油田开发中的具体应用，通过对各传感技术的优缺点进行分析，并与现有的传统传感技术比较，指出了光纤传感技术在油田开发应用中的巨大优势和广阔前景，并对光纤传感技术在油田勘探和开发中的进一步的应用和发展进行了展望。     

一种新型医用光纤压力传感系统的研究

设计制作了一种新型医用光纤压力传感系统。首次成功地用于齿科研究中对全口托牙基座与其下组织之间压强的测量,结果令人满意。文中重点讨论系统所用光纤压力传感器的数学模型、结构与特性。     

新型法布里-珀罗(Fabry-Pérot)腔传感结构

应用化学腐蚀和熔接技术对光纤端面进行腐蚀与熔接的方法,构建法布里-珀罗(F-P)腔,根据法布里-珀罗腔的干涉原理设计光纤传感结构,并应用紫外交联法在传感头固定化生物物质RNA,通过观测固定化前后端面SEM图像的对比与F-P腔干涉图谱的相位偏移,得出光纤端面RNA的固定化情况。     

光纤传感技术测量薄膜应力的研究

该成果属于光纤应用技术的前沿研究课题,是一种全新的实时测量薄膜动态应力的技术途径,自行设计研制的样机利用单模光纤Mach—Zehnder干涉仪作为测量及传感应力的基本结构,其灵敏度高,使用灵活、成本低廉;采用CCD图像传感器件作微弱光信号检测器件,提高了检测分辨率、稳定性和可靠性;由单片机和微型打印机对检测信号进行处理及结果显示,     

无线传感器网络数据采集系统研究

研究基于无线传感器网络(WSN)的数据采集系统。设计了一种新的传感数据采集系统的组网方式以及对应的传感数据采集算法。在论述了无线传感器网络数据采集系统的系统结构和所采用的网络协议后,给出了无线传感器网络数据采集系统的数据汇聚算法,该算法分为初始化及自检和数据采集两个阶段。对基于系统所采用的网络协议,进行仿真,得到了影响系统性能和服务质量保障的一些重要系统测量参数,证明了该传感数据采集系统的组网方式以及对应的传感数据采集算法的有效性。     

基于光纤光栅的锚端预应力传感器的研究

针对传统检测方法长期稳定性差、信号不能远距离传输等缺点，基于光线光栅的优点，以及预应力钢绞线的特殊结构和复杂工作情况，本文提出了基于光纤光栅的预应力锚端传感测试方案，进行了光纤光栅锚端预应力传感器的研究，实验表明该传感器重复性好，测量精度高，可以满足预应力锚端监测的需要。     

永磁同步直线电机低成本霍尔位置检测装置研究

为低成本检测永磁直线同步电机动子位置，课题组提出一种新型霍尔传感器检测装置。该装置由一个附加的辅助磁钢和霍尔传感器组成；通过霍尔元件检测电机动子磁场，利用磁场信息计算动子位置；分析霍尔元件检测过程中可能的误差影响，并使用JMAG进行有限元分析，依据分析结果选择最佳安装位置。结果表明：通过分析计算相邻传感器的检测结果可以检测电机动子位置。该装置可以满足低成本检测电机动子位置的需求。     

带U型切口的非线性压电能量采集器的动力学仿真研究

针对目前压电采集器采集频带较窄、采集效率较低的问题，笔者在压电采集器中引入磁场构建了非线性振动系统，拓宽了采集器的采集频带。设计了一种带U型切口的非线性压电振动能量采集器；通过建立采集器的理论模型，分析了该采集器的势能系统，并仿真研究了不同激振频率下内梁磁铁与外梁磁铁的水平间距D的改变对采集器输出均方根电压的影响。数值分析发现：减小间距D，可以使该采集器的内、外梁的势能系统从单稳态系统过渡到双稳态系统；并随着间距D的减小，该能量采集器在其谐振频率处输出的均方根电压逐渐增大，但对该能量采集器的有效采集频带影响并不大。该研究表明引入磁场的带U型切口的双悬臂压电梁能有效提高压电能量采集器采集效率。     

通电螺线管中磁场的计算机模拟

本文首先根据单层,有限长螺线管轴向磁场的计算公式,推导出多层,有限长轴向磁场的计算公式。并将它们推导到无限长的情形。其次采用谢尔茨展开公式计算空间的磁场分布。利用计算机编制出磁场计算程序。最后利用此程序进行计算机模拟计算出磁场的轴向分布和空间分布。同时,对磁场的分布结果进行了讨论。     

用于FBG传感器波长检测的光谱重建法

提出了一种基于低通滤波和曲线拟合的光谱重建法,用于光纤光栅传感器波长检测,能兼顾高精度与实时性要求．仿真和实验结果表明,波长检测精度比直接寻峰提高了一个数量级．