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光纤传感

  • 基于ARM和光纤传感技术的动态称重系统研究

    在利益的驱使下,超限运输在世界各地已成为了普遍现象。这给国家带来了诸多经济和社会问题。实践证明动态称重系统(WIM)能有效地抑制超限运输,但同时也存在部分问题,这些问题的解决有赖于国家相关法规的出台,也有赖于关键测量设备(WIM系统)性能的提高。 由于应变式称重传感器容易受到各种环境干扰,对环境适应性差,课题采用光纤Bragg光栅传感器(FBG)作为称重传感器,它具有很强的抗干扰性,利于提高系统测量精度。使用光纤传感器的关键是波长解调技术,本文在比较了几种常见解调技术的前提下,结合课题的实际情况选用了基于F-P腔可调谐滤波解调方法,文章在分析该解调方法原理的基础上,设计了解调器中的各个硬件电路模块;此外,为了提高数据采集、传输的效率,文章还对数据缓冲电路进行了设计,在电路中引入了换体存储及DMA传输技术。 鉴于动态称重信号为短历程信号并且包含各种各样的噪声,称重算法的研究也是本课题要解决的重要内容。本文在分析了称台振动及已有先验知识的基础上,将小波分析、LM非线性拟合算法及残差分析相结合应用在动态称重系统中,为了验证算法的有效性,利用MATLAB对实测数据进行了仿真分析,结果表明该算法能够提高测量精度。 提高动态称重系统性能指标的另一方面是提高系统运行的软硬件平台。课题采用的核心硬件为Xscale ARM平台,处理器时钟可高达400MHz;软件上采用了多用户、多任务的Linux操作系统平台。文章对操作系统linux2.6进行了合适的配置,成功地将它移植到了课题的ARM平台上,并且在此操作系统上设计了基于MiniGUI的人机交互界面及波长解调和数据缓冲电路的驱动程序。

    标签: ARM 光纤传感技术 动态称重 系统研究

    上传时间: 2013-07-26

    上传用户:neibuzhuzu

  • 光纤传感器中光源的驱动与控制

    该方案通过采用恒流源、有源区温度控制以及波长锁定等技术方法来实现DFB LD 的稳频驱动及控制。试验表明,该方案可使得激光器的注入电流控制精度优于0.05%,温度控制精度达0.01 ℃,输出光谱线宽度< 0.2 nm. 此方案可广泛应用于光纤传感及通信等相关场合。

    标签: 光纤传感 光源 驱动 控制

    上传时间: 2013-10-24

    上传用户:lwq11

  • 光纤传感器在石油测井领域应用方案

    高温井,非传统井和智能井技能转变状态的光纤传感解决方案,Opsens感应系统是热采应用中监控底孔压力和温度的理想选择,比如蒸汽辅助重力分离(SAGD)或蒸汽循环激励生产法(CSS)。 在生产井和智能井中,传感器可以展开成线圈型或生产套管型,能为油藏动态监测、过程优化或泵控制进行精确实时测量。 光纤基于压力和温度测量,这使得Opsens感应系统是监控高温ESP应用或螺杆泵的理想选择。

    标签: 光纤传感 石油 测井 方案

    上传时间: 2013-11-22

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  • 新型传感器原理及应用pdf

    书籍名称:新型传感器技术及应用 作者:刘广玉  陈明 出版社:北京航空航天大学出版社 书籍来源:网友推荐 文件格式:PDG 内容简介:本书系综合目前国内外有关文献及作者的研究成果编著而成。主要内容有:传感器敏感材料;微机械加工技术;传感器建模;硅电容式集成传感器;谐振式传感器;声表面波传感器;薄膜传感器;光纤传感器;场效应管型化学传感器;固态成象传感器;Smart传感器等十一章。从敏感材料、微机械加工技术到一些先进传感器的设计原理、应用和发展情况作了较全面、深入的讨论。 前言第一章 新型传感器综述第一节新型传感效应第二节新型敏感材料第三节新加工工艺第二章 新型固态光电传感器第一节普通光敏器件阵列第二节自扫描光电二极管阵列 SSPD第三节光电位置传感器 PSD第四节输液监测中的光电传感器第三章 电荷耦合器件 CCD第一节CCD的物理基础第二节CCD的工作原理第三节CCD器件第四节CCD在测量中的应用第四章 光纤传感器第一节光纤传感原理第二节常见光纤传感器第三节光纤传感器的应用第五章 集成传感器第一节集成压敏传感器第二节集成温敏传感器第三节集成磁敏传感器第四节集成传感器应用实例第六章 化学传感器第一节离子敏传感器第二节气敏传感器第三节湿敏传感器第四节工业废水拜谢的自动监测第七章 机器人传感器第一节机器人传感器的功能与分类第二节机器人视觉传感器第三节机器人触觉传感器第四节机器人接近觉传感器第九章传感器的信号处理第一节信号处理概述第二节传感器的信号引出第三节信号补偿电路第四节精密放大电路第十章新型传感器在几何量测量中的应用第一节光学透镜心偏差的测量第二节超光滑表面微观轮廓的测量第三节光学表面疵病度的测量附录参考文献

    标签: 传感器原理

    上传时间: 2013-11-10

    上传用户:mickey008

  • 基于Comsol电磁器件的设计与仿真

    人工电磁材料由于其特殊的电磁特性,一直是近几年的研究热点。美国Science杂志更将这种材料评为2003年世界十大突破之一。随着科技和生产技术的提高,电磁材料被应用于各式各样的电磁器件当中,推动了电磁器件的发展。本文主要运用现有的有限元仿真软件Comsol,成功设计和仿真了多种电磁器件,讨论了电磁材料的电磁特性参数对其性能的影响,并论证了所设计出的电磁器件的有效性和正确性。论文主要内容有以下五部分:首先,对整体的坐标变换理论进行概括,大致介绍了几种能够获取某些电磁材料的坐标变换的方法。随后介绍了Comsol仿真软件优势,及其在电磁器件上的应用。接着,根据不同的坐标变换理论,设计并仿真出了各类电磁器件:包括在一般直角坐标系下的波束分束器,在折叠变换下的外斗篷电磁隐身,和在共形变换下的共形透镜。论述了这些器件的应用价值。最后,根据倏逝波和金属表面的等离子共振效应,设计出了镀金膜锥形光纤传感,对其传感性能进行研究,为设计高灵敏度传感器提供了理论依据。关键词:电磁材料:Comsol:坐标变换;电磁器件区J

    标签: comsol 电磁器件

    上传时间: 2022-06-19

    上传用户:zhaiyawei

  • 基于MATLAB的光纤剌曼传感信号传播特性的模拟研究

    基于MATLAB的光纤剌曼传感信号传播特性的模拟研究这是一份非常不错的资料,欢迎下载,希望对您有帮助!

    标签: matlab 光纤传感

    上传时间: 2022-01-27

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  • 基于ARM的光纤光栅温度监测系统

    电力变压器性能的好坏直接影响着电力系统的安全稳定运行。变压器绕组温度是变压器安全、经济运行以及使用寿命的决定性因素,已经成为变压器状态监测中健康隐患和故障发展的重要表现形式。通过对变压器绕组温度进行实时监测并判断其健康状况,以此来进行变压器的负荷调整和预知性维修,避免因绕组过热导致的变压器故障,可以提高变压器安全、经济运行水平,为电网安全运行带来重要保证。 传统的检测电力变压器温度的方法主要有红外温度检测、热电阻、热电偶温度检测等。红外测温为非接触测量,它只能测量变压器的表面温度,易受环境温度及周围磁场的干扰,且需人工操作,无法实现在线测量。对于热电阻、热电偶等测量法,在高频交变场中,导线会拾取噪声并由于涡流效应而发热。电导线的热导还会导致被测温度的扰动,测量效果不很理想。光纤光栅传感技术以其体积小、电绝缘、抗电磁干扰、易复用、传感信号可远距离传输、便于实现实时在线测量等优点,为电力变压器温度的测量提供了很好的技术手段。 本文在对国内外光纤光栅传感技术及其解调方案进行深入分析的基础上,设计了光纤布拉格光栅传感信号解调所需的硬件和软件,并进行了实验研究。论文涉及的主要工作有: 介绍了光纤的基本结构、布拉格光栅的工作机理及其制作方法,分析了光纤布拉格光栅作为传感元件时的基本参数,推导了光纤布拉格光栅的温度传感模型;详细介绍了目前常用的布拉格光纤光栅解调技术。 重点分析了监测系统的硬件电路设计及其原理,主要有微控制器相关电路的设计、光电转换电路、前置放大及滤波电路、AD转换电路、以太网通讯电路及液晶显示电路等。在硬件平台的基础上设计并测试了相关模块的驱动,实现温度的实时采集和发送。主要工作包括uC/OS—Ⅱ在LPC2148上的移植,利用LwIP实现以太网通讯等。 最后,搭建了系统光路,对监测系统进行了测试,得到了有益的数据,为下一步工作打下了良好的基础。

    标签: ARM 光纤光栅 温度监测

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:it男一枚

  • 基于FPGA的光纤光栅解调系统的研究

     波长信号的解调是实现光纤光栅传感网络的关键,基于现有的光纤光栅传感器解调方法,提出一种基于FPGA的双匹配光纤光栅解调方法,此系统是一种高速率、高精度、低成本的解调系统,并且通过引入双匹配光栅有效地克服了双值问题同时扩大了检测范围。分析了光纤光栅的测温原理并给出了该方案软硬件设计,综合考虑系统的解调精度和FPGA的处理速度给出了基于拉格朗日的曲线拟合算法。 Abstract:  Sensor is one of the most important application of the fiber grating. Wavelength signal demodulating is the key techniques to carry out fiber grating sensing network, based on several existing methods of fiber grating sensor demodulation inadequate, a two-match fiber grating demodulation method was presented. This system is a high-speed, high precision, low-cost demodulation system. And by introducing a two-match grating effectively overcomes the problem of double value while expands the scope of testing. This paper analyzes the principle of fiber Bragg grating temperature and gives the software and hardware design of the program. Considering the system of demodulation accuracy and processing speed of FPGA,this paper gives the curve fitting algorithm based on Lagrange.

    标签: FPGA 光纤光栅 解调系统

    上传时间: 2014-07-24

    上传用户:caiguoqing

  • 基于FPGA的光纤光栅解调系统的研究

     波长信号的解调是实现光纤光栅传感网络的关键,基于现有的光纤光栅传感器解调方法,提出一种基于FPGA的双匹配光纤光栅解调方法,此系统是一种高速率、高精度、低成本的解调系统,并且通过引入双匹配光栅有效地克服了双值问题同时扩大了检测范围。分析了光纤光栅的测温原理并给出了该方案软硬件设计,综合考虑系统的解调精度和FPGA的处理速度给出了基于拉格朗日的曲线拟合算法。 Abstract:  Sensor is one of the most important application of the fiber grating. Wavelength signal demodulating is the key techniques to carry out fiber grating sensing network, based on several existing methods of fiber grating sensor demodulation inadequate, a two-match fiber grating demodulation method was presented. This system is a high-speed, high precision, low-cost demodulation system. And by introducing a two-match grating effectively overcomes the problem of double value while expands the scope of testing. This paper analyzes the principle of fiber Bragg grating temperature and gives the software and hardware design of the program. Considering the system of demodulation accuracy and processing speed of FPGA,this paper gives the curve fitting algorithm based on Lagrange.

    标签: FPGA 光纤光栅 解调系统

    上传时间: 2013-10-10

    上传用户:zxc23456789

  • 基于蚂蚁算法的光谱吸收光纤甲烷监测技术的研究

    在我国煤矿的生产过程中,人员和设备的安全始终是煤矿开采最为关心的问题,煤矿井下瓦斯气体所引起的爆炸事故,会造成巨大的人员和财产损失其中甲烷气体是瓦斯气体的最主要的成分。传统上的甲烷气体检测大都采用化学检测方法,但是该种方法存在很多不足,人们开始研究采用光学方法代替化学检测的方法。本文采用了基于蚂蚁算法的光谱吸收光纤监测系统对甲烷气体实施监测本论文通过对瓦斯气体(主要成分是甲烷)检测技术的历史发展背景和国内外刈其研究现状的介绍,对于传统的甲烷气体检测系统中存在的缺陷和局限性问题分析,提出了基于蚂蚁算法的光谱吸收光纤甲烷隘测系统。首先介绍了气体光谱吸收原理和蚂蚁算法的基本原理,然后详细说明了蚂蚁BP神经网络算法,系统采用了型号为 MXSLD-CS65M5A的激光器,斩波器,测量气室等甲烷气体传感器系统,通过使用蚂蚁BP神经网络算法对测量数据进行优化设计,最后选用 Labview软件对数据进行测量显示,测试系统运行的可行性。通过实验,检验了基于蚂蚁算法的光谱吸收光纤甲烷传感系统的效果,本系统的实验测试数据可以通过 LabView软件的设计进行保存,对甲烷气体浓度的检测达到良好的运行效果,系统具有实时监测和自动报警功能。研究基于蚂蚁算法的光谱吸收光纤甲烷传感系统对于煤矿安全生产具有十分重要的意义和应用前景。

    标签: 蚂蚁算法

    上传时间: 2022-03-10

    上传用户:canderile