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题名可调量程拉绳式光纤布拉格光栅位移传感器
被引量:8
- 1
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作者
张燕君
田永胜
付兴虎
毕卫红
张亦男
王会敏
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机构
燕山大学信息科学与工程学院
河北省特种光纤与光纤传感重点实验室
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出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期626-632,共7页
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基金
国家自然科学基金(11673040
61675176)
+1 种基金
河北省自然科学基金(F2014203125)
燕山大学"新锐工程"人才支持计划项目资助
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文摘
为了解决在复杂电磁环境下大位移量的监测问题,实现对大型机械和工程结构健康安全状况的实时监测,设计了一种基于悬臂梁结构的可调量程拉绳式光纤布拉格光栅位移传感器。悬臂梁两侧对称粘贴了两个不同中心波长的光纤光栅,当悬臂梁自由端的位置发生变化时,两个光纤光栅分别受到拉力和压力,因此光栅的中心波长向相反方向漂移。通过对两个中心波长差值与位移量关系的标定,可以排除温度的影响,实现对位移量的测量。传感器采用了拉绳式的位移传递方式,使得传感器的安装位置及测量方式更加灵活;便于拆装的位移转换装置,可以方便地调整传感器的量程,使其具有更广泛的适用性。位移传感实验结果表明,在传感器量程为60 mm时,位移传感器的平均灵敏度为47.7 pm/mm,相关系数达到0.998,重复性误差为2.83%FS,迟滞误差为1.02%FS。该位移传感器具有结构简单、量程可调的特点,可以满足不同环境下的位移测量需求。
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关键词
光纤布拉格光栅
悬臂梁
位移传感器
可调量程
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Keywords
fiber Bragg grating(FBG)
cantilever beam
displacement sensor
adjustable range
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分类号
TN253
[电子电信—物理电子学]
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名可调量程的轮辐式光纤光栅扭矩传感器
被引量:4
- 2
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作者
张燕君
张亦男
付兴虎
王会敏
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机构
燕山大学信息科学与工程学院
河北省特种光纤与光纤传感重点实验室
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出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期791-797,共7页
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基金
国家自然科学基金(11673040
61675176)
+1 种基金
河北省自然科学基金(F2014203125)
燕山大学"新锐工程"人才支持计划项目资助
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文摘
设计了一种以轮辐结构作为弹性元件的可调量程的光纤布拉格光栅扭矩传感器。在弹性板与轴向平行的上下表面对称粘贴两个中心波长不同的光纤布拉格光栅,分别作为传感元件和参考元件。通过对扭矩值与两者反射中心波长差值的标定,可以排除环境温度的影响,实现温度自补偿的功能。采用卡口连接的方式将弹性板与内轮毂、外轮毂进行连接,并用螺栓固定,通过更换弹性板可以调整传感器的量程。经仿真分析和扭矩传感实验证明,量程为80 Nm时,扭矩传感器的平均应变灵敏度为27.1 pm/Nm,相关系数为0.997,重复性误差为3.23%FS,迟滞误差为1.03%FS。
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关键词
轮辐结构
光纤光栅
扭矩
可调量程
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Keywords
spoke structure
fiber Bragg grating
torque
adjustable range
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分类号
TN253
[电子电信—物理电子学]
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名球面型大端面特种光锥的空间光信号接收研究
被引量:3
- 3
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作者
付兴虎
付广伟
高飞龙
毕卫红
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机构
燕山大学信息科学与工程学院
燕山大学河北省特种光纤与光纤传感重点实验室
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出处
《燕山大学学报》
CAS
北大核心
2017年第2期171-176,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61205068
61475133)
+3 种基金
河北省科技计划项目(14273301D
15273304D)
河北省高等学校青年拔尖人才计划项目(BJ2014057)
燕山大学"新锐工程"人才支持计划资助项目
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文摘
在无线光通信、激光雷达和光源-光纤耦合等领域中,空间光信号很容易受到外界因素的影响而产生光束的偏移。针对这一问题,本文提出一种球面型大端面特种光锥的光信号接收方法。分别对两种不同球面型大端面特种光锥的耦合效率进行了实验测试。实验结果表明,两种特种光锥的最大耦合效率均为56%。对于大端面球面中心厚度为1.3 mm的特种光锥,当径向偏移量达到2.6 mm左右时,耦合效率几乎下降为0;而大端面球面中心厚度为0.49 mm的特种光锥接收性能则较好,光束水平入射到特种光锥大端面任何位置处都能通过光锥在小端面出射,并且耦合效率整体趋势比较稳定。因此,该特种光锥具有制作简单、耦合效率高、接收范围广等优点,可用于光通信和光传感领域的微弱光信号的接收。
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关键词
特种光锥
光接收
耦合效率
空间光信号
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Keywords
special optical taper
optical receiving
optical coupling efficiency
free-space optical signal
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分类号
TN252
[电子电信—物理电子学]
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