光子晶体光纤压力传感器信号检测方案

光子晶体光纤独特的结构和导模机制使它具有其他普通光纤无法比拟应用前景。本文对晶体光纤的定义、分类、特性和目前的研究情况做了详细的分析。

文章设计了一种双芯光子晶体光纤温度传感器,利用纤芯间高折射率柱的谐振效应实现对温度的精确传感。在纤芯间空气孔中注入液晶材料,利用液晶材料折射率的温度变化特性,使温度变化对双芯间的耦合特性产生影响,从而实现对温度的精确传感。仿真结果表明,通过测量双芯透射光功率就可以实现对温度的测量,其灵敏度可以达到2.5mw/k。

双芯光子晶体光纤温度传感器 (2)

双芯光子晶体光纤温度传感器

光子晶体光纤模拟.

基于有限元法分析了光子晶体光纤模场半径,为了提高计算速度,提出了一种工作波长为1.55μm时,光子晶体光纤模场半径的快速估算方法,进而实现光子晶体光纤熔接损耗的快速估算。分析表明,本文提出的方法能够准确快速的实现光子晶体光纤熔接损耗的估算。

介绍了光纤陀螺在实际应用过程中的环境适应性问题,并从光子晶体光纤的结构特点出发,总结了光子晶体光纤的独特应用优势,指出将光子晶体光纤应用于光纤陀螺中可很好地解决温度、磁和辐射敏感等问题。通过实验研究,验证了实心保偏光子晶体光纤的损耗、模式特性,以及温度、磁场和核辐射对此种光纤的影响。同时,研究开发了它与传统保偏光纤的熔接对轴技术,熔接点损耗和偏振串音达到0.7db和-25db。在此基础上,研制出光子晶体光纤陀螺样机,陀螺零漂达到0.09(°)/h。研究和对比表明:在光纤陀螺中用光子晶体光纤代替传统的光纤,在减小温度、辐射、磁场的影响和进一步提高光纤陀螺性能方面具备很大的潜力。

介绍该课题组近两年在光子晶体光纤超连续谱方面的主要研究成果,包括基于连续波泵浦研制全光纤化超连续谱源,利用级联一段高非线性正常色散光纤,通过光纤的受激拉曼散射效应实现超连续谱的平坦化;基于皮秒锁模光纤激光器实现全光纤化5w输出超连续谱源;拉制一段145m的锥形光子晶体光纤,利用自制的纳秒光纤激光器与锥形光子晶体光纤熔接,制备输出功率2.2w的宽带超连续谱源;利用自制的网状光子晶体光纤和全固态光子带隙光纤,分别研究亚微米薄壁上偏振相关的超连续谱产生,以及基于四波混频效应产生的超连续谱.

针对冷镦机生产过程在线监控的要求,从基本电路出发,研究了压电式压力传感器特征信号的检测处理电路。采用差动式电荷放大器检测压力特征信号,提高了电荷转换级驱动负载的能力。运用滤波、动态校零和绝对值电路对特征信号进行处理,并就各元件的选择作了进一步深入的研究。降低了系统误差,提高了特征信号的检测精度。

为了抑制通信系统中脉冲的展宽,根据色散补偿理论,提出了一种由单一石英材料制成的双层芯光子晶体光纤(dccpcf).该光纤的色散值在1.55μm处可达到-6000ps/(nm·km).理论分析表明,在传输过程中内芯基模和外芯缺陷模以相位匹配波长为临界状态,在内芯与外芯之间相互交替传输,并在匹配波长处因模式发生强烈耦合而引起折射率产生大幅度波动.通过对结构参数d1、d2变化的情况下色散曲线的扰动情况进行分析,可为实际制备工作提供一定的理论指导.

压力传感器 (4)

压力传感器 (3)

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水 利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机 床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用 1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力 传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器 等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线 性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被 测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分 之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电

1 传感器与检测技术 电阻应变式压力传感器的设计 学院：信息技术学院 指导老师：蔡杰 班级：b1106 姓名：张佳林 学号：0915110629 2 目录 一、设计任务分析................错误！未定义书签。 二、方案设计.....................................3 2.1原理简述.....................错误！未定义书签。 2.2应变片检测原理................................3 2.3弹性元件的选择及设计..........................4 2.4应变片的选择及设计............................5 三、单元电路的设计...............................

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力 传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。 我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质， 当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械 力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些 晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个 效应研制出了压力传感器。 压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二 氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体 中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个 范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于 随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐 被其他的压电晶体所替代。而

压力传感器介绍

常用压力传感器

该文阐述了专门针对压力传感器的信号调理电路的设计。本论文从误差分析,力传感器的选定和放大电路的设计三个方面阐述该电路设计思路,重点阐述了放大电路部分的设计过程,参数计算、误差及温漂控制,对部分电路进行了系统仿真,仿真结果表明设计方案工作稳定可靠、噪声小,抗干扰能力强,能保证该信号达到后续电路的接收要求。

为避免布拉格光纤光栅温度与应力测量时的交叉敏感问题,文中提出一种基于微机电加工工艺的沙漏型fbg结构,通过各向同性腐蚀改变包层厚度,使其再受压力时光栅间距连续非均匀变化,导致反射带宽展宽,而温度只使中心波长漂移使带宽展宽很小,通过检测输出光强的大小间接测量压力大小,有效避免温度与应力的交叉敏感问题。

压力传感器 (2)

3、压力传感器 控制系统中典型的压力传感器包括机油压力传感器、进气压力传感器、燃 油压力传感器、大气压力传感器，以及某些情况下oem安装的压力传感器。天然 发动机通常还安装有多个压力传感器。康明斯发动机上使用的压力传感器有2 种：一种是电容式压力传感器；另外一种是压电晶体式传感器。2种传感器均为 3线式，2根电源线向传感器提供5v的工作电压，1根信号线向ｅcu提供压力信 号电压。燃油压力传感器接线图和装配图如图４所示。 电容式压力传感器 通过内部的一个电容来感应压力的变化，当压力变化时，压力差使电容的 ２个极板之间的距离发生变化，从而输出一个信号电压。 压电晶体式传感器 通过内部一个压电晶体来感应压力的变化，当压力变化时，作用在压电晶 体上的压差使电晶体输出一个信号电压。 根据压力传感器测量压力时参考压力的不同，压力传感器又可以分为相对 压力传感器和绝对压力传感器

压力传感器 一、压力传感器的介绍 压力传感器是指将接收到的气体、液体等压力信号转变成标准的电流信号 （4~20madc），以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示 和过程调节的元器件。它主要是由测压元件传感器、测量电路和过程连接件等组成 的（进气压力传感器）。 压力传感器(pressuretransducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将 压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。 压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型， 压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。 二、压力传感器的分类 压力传感器是使用最为广泛的一种传感器。传统的压力传感器以机械结构型的 器件为主，以弹性元件的形变指示压力，但这种结构尺寸大、质量重，不能提供电 学输出。随着半导体技术的发展，半导体压力传感器也应运而生。