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  • 简介:温度传感是把温度信号转换为与之有确定对应关系电信号的一种信号转换装置。现有技术的温度传感主要有两类。一类是机械温度传感,其工作原理是利用材料热胀玲缩的物理性质,在一定温度条件下使测温材料产生形变,自动连通或断开电路,使电器启动或者停机;另一种温度传感利用半导体器件的热敏特性而设计。温度变化时,热敏电阻的阻值改变,导致热敏电阻所在电路的电参数改变,从而输出相应的电信号。

  • 标签: 温度传感器 温度信号 电信号 工作原理 热敏特性 热敏电阻
  • 简介:对比分析了COMS图像传感IBIS5-A-1300的两种工作模式,使用Verilog语言对图像传感的驱动时序进行硬件的描述,并用ModelSim对卷帘模式的设计时序进行仿真。采用了Altera公司的cycloneⅡ系列器件EP2C20F48418进行配置和验证,结果证明了时序电路的正确性。该系统适用于航天领域空间图像采集任务。

  • 标签: CMOS图像传感器 卷帘模式 现场可编程门阵列 时序仿真
  • 简介:设计了一种应用块状磁光材料与集磁环相结合的集磁式光纤电流传感。介绍了该传感的结构及工作原理,构建了光纤电流传感实验系统并进行了测试。实验结果表明,该集磁式光纤电流传感在30kV工作电压下可准确实现30kA脉冲或连续电流的测量,为电力系统中高压大电流测量提供了一种切实有效的方法。

  • 标签: 磁光材料 集磁环 光纤电流传感器 脉冲电流
  • 简介:针对目前CMOS探测的噪声研究绝大部分采取频率域的分析方法,所得的结果对于实际的探测应用指导性不强。从时间域出发,构建了全新的探测噪声模型,分析了在探测的不同工作时期内噪声量大小同时间的关系。给出了探测工作时序的优化准则,积分时间越长,系统的信噪比增加,输出信号电压值增大,等效输入端信噪比不变,系统的动态范围减小;复位时间越短,输出噪声量越小,但是图像的滞后效应也就越严重,在对弱小目标进行成像时应该尽可能地减少复位时间,增大积分时间,对于亮目标成像,应该增大复位时间,减少积分时间。

  • 标签: 时间域 噪声 CMOS 信噪比
  • 简介:研究了SOFRADIR288×4红外探测的结构与工作原理,在此基础上提出了基于外同步的288×4红外传感的设计方案,并着重分析了其成像电路的设计,对其中的奇偶校正电路、非均匀性校正电路进行了详细的探讨和研究.

  • 标签: 外同步 红外探测器 结构特点 工作原理 红外传感器 设计
  • 简介:针对腐蚀后的薄包层保偏光纤对外界溶液折射率敏感的特性,提出了一种基于高双折射环形镜的光纤液位检测方法。HF腐蚀后的保偏光纤构成高双折射环形镜中的传感头,液位的变化导致保偏光纤传输特性的变化从而实现传感测量。经测量,保偏光纤4个有效波谷点谐振波长在1520~1620nm光谱范围内,且随着液面高度的上升整体向长波方向移动。结果表明,传感灵敏度高达在0.277nm/mm,液面高度与波长飘移量的线性度达99.5%以上,测量精度可达毫米级。

  • 标签: 环形镜 保偏光纤 双折射 液位传感器
  • 简介:为研究光纤法珀传感中法珀腔结构参数对其条纹对比度的影响,基于光传输矩阵方法,建立了描述非本征型光纤法珀干涉结构中光束传播特性的理论模型。以基于化学腐蚀渐变多模折射率光纤方法制作而成的光纤法珀传感为例,进行了数值模拟。由模拟结果可以得出,腔长为40μm、曲率半径在85~115μm范围内可以获得较高的条纹对比度。其结果表明,通过优化法珀腔的腔长和形状可以改善光纤法珀传感反射光谱的条纹对比度。

  • 标签: 光纤传感器 渐变多模折射率光纤 法珀干涉仪 光传输矩阵
  • 简介:采用锁相放大技术研制了基于荧光猝灭原理的光纤溶解氧传感,并组装了其测试系统。该系统采用高亮度蓝色LED作为光源,光电倍增管作为探测,光栅光谱仪作为分光仪器,并使用SR830锁相放大器来检测荧光与激发光之间的相移。测定了相移差与调制信号频率、占空比之间的关系。实验结果表明,频率为60kHz、占空比为10%的矩形调制信号能使传感的检测精度达到最大,对光纤溶解氧传感的进一步研究具有参考意义。

  • 标签: 光纤传感器 溶解氧 荧光猝灭 占空比 锁相放大
  • 简介:曲率波前传感广泛应用于天文自适应光学、光学度量等领域。在这些领域使用时都假设入射波前光强均匀,但这种假设与曲率传感技术的基本原理不一致。定性分析了曲率波前传感技术理论的不自洽,利用衍射理论和几何光学近似的方法,推导了光强不均匀情况下曲率渡前传感信号的解析式,分析了信号误差。结果表明,光强不均匀情况下曲率波前传感的信号引入了光强对数的梯度和波前梯度的点乘项。在大多数应用中,点乘项可以忽略,因此,光强均匀的假设是合理的。但应用于光强量级发生变化的激光高斯光束时,会有一定的误差。

  • 标签: 自适应光学 曲率波前传感器 光强分布 信号误差
  • 简介:密度是过热水蒸气的一个重要参数,其测量方法多种多样。针对其传统的测量方法精确度偏低、稳定性较差的问题,提出一种基于光纤光栅传感测量过热水蒸气密度的方法。在分析光纤光栅传感测量原理与过热水蒸气参数测量对传感需求的基础上,对光纤光栅传感、信号解调仪进行选型,并进行测量系统设计。通过比较多种过热水蒸气密度计算方法,选择IFC密度模型计算过热水蒸气密度。误差分析结果表明:当只考虑压力或温度影响时,光纤光栅传感系统测量误差可以分别仅为传统方法测量误差的1/6或1/3。该方法对于高精度过热水蒸气密度测量以及其他过热蒸汽密度测量具有一定的理论指导作用和推广意义。

  • 标签: 光纤光栅 传感器 过热水蒸气 IFC密度模型 测量方法
  • 简介:在相位载波(PhaseGeneratedCarrier,PGC)解调的基础上,分析了新型自动增益控制(AutoGainControl,AGC)电路与PGC解调相结合的信号处理方式,并进行了MATLAB仿真.理论推导和MATLAB仿真的结果说明新型AGC电路在光纤水听中能起到稳定输出信号幅度的作用.

  • 标签: 光纤水听器 PGC解调 AGC电路
  • 简介:分析了全光纤电流互感(AFOCT)光纤元件的双折射来源和影响,针对其应力加载特征,提出一种适用于系统的光纤双折射参数测量方法。测量基于研究双折射对偏振态的调制情况,在邦加球上分析传输光偏振态随不同光程的演化轨迹,可获得待测光纤椭圆双折射参数,相对误差在2.85%以内。验证实验说明基于测量结果的变比估计相对偏差1.08%。该方法准确度优于传统方法,装置结构简单易于实现。由传感光纤双折射测量结果可推导AFOCT系统的变比,也可作为温度、振动补偿实验的依据。本方法可作为设计制作AFOCT系统过程中的一个有力的参考。

  • 标签: 全光纤电流互感器 光纤双折射 密勒矩阵 邦加球 正弦响应测试
  • 简介:介绍了一种新型的纳米精度光学测量系统。该系统结合半导体位置探测器件(PositionSensitiveDetection,PSD)及现代计算机技术,利用激光在两平面镜间多次反射,将测量镜的纳米量级被测物位移放大到PSD能够分辨出的微米量级的位移,从而利用相对低精度的手段完成高精度的测量。实验表明此系统能够对微小位移进行放大测量,测量精度达到11.5nm。

  • 标签: 激光测量 微小位移 多次反射 PSD
  • 简介:基于CCD图像测量技术,设计了一种利用CCD成像系统检测火车轮对几何尺寸的非接触在线测量系统。并给出了系统的结构及原理。激光束垂直入射到火车车轮上,再用透镜将火车车轮上的激光光疯成像到CCD上。当火车车轮产生磨损时,CCD上激光光斑的像也将发生位移。通过对CCD上弥散斑中心位移的测量,就可精确计算出火车车轮的磨损量。

  • 标签: 非接触测量 光学三角法 弥散斑 串口通信
  • 简介:光纤传感以光波为载体、光纤为媒介实现对被测信息的感知和传输,具有抗电磁干扰、信号传输距离远、现场无需供电等优点,在国防和民用诸多领域得到了广泛应用。提出了一种新型光纤传感技术——双频干涉型光纤传感技术,该技术结合了干涉型光纤传感与波长调制型光纤传感的优点,不仅分辨率高,而且易于解调和复用。围绕超短腔双频光纤激光制作、对外界敏感特性、换能机制、传感复用技术等方面展开研究,并特别介绍了双频干涉型光纤声波/超声波传感及其在生物光声成像等方面的应用。

  • 标签: 光纤传感 双频干涉技术 光纤光栅 生物光声成像
  • 简介:为测量航天遥感相机因姿态不稳定以及各种扰动引起的图像运动,提出了基于光速处理的高精度光电混合相关探测测量方法。利用高速CCD和主CCD对同一目标进行成像,在曝光时间内高速CCD获取序列图像,利用联合变换相关对所采集的图像序列进行光学运算,测量出相邻序列图像的运动位移。阐述了光学相关方法测量图像运动的原理,并模拟分析了噪声和不同运动条件下的测量精度。建立了相应的测量像移的实验系统,实验数字模拟及实验结果都证实了该方法的有效性,测量精度优于0.1像元,满足卫星遥感相机的使用要求。

  • 标签: 测量 傅里叶光学 光学相关器 图像运动
  • 简介:激光三角测量方法因其具有结构简单、非接触、信号处理便捷等特点而得到广泛应用。针对工程应用中提出的高精度、大工作距离的测量要求,从激光三角位移传感结构、光斑定位不确定度和定标方法等方面进行分析,分别讨论了各个因素对于测量精度的影响,并提出了优化方案。经实验验证,该激光三角位移测量系统在110mm的工作距离下测量误差小于1.2μm,优于在同等工作条件下的商用激光三角位移传感

  • 标签: 激光三角法 光斑定位 二次法定标 光电探测器 非接触测量
  • 简介:根据洛伦兹电子理论、比尔定律以及朗伯定律,提出了溶液在一定浓度范围内与折射率线性关系的理论模型,并以光纤液体传感为基础,引入“压差比”的概念,根据菲涅尔公式,从理论上得出溶液折射率与压差比的对应关系。通过偏振光调制法测量在不同浓度的Na2CO3溶液作用下的“压差比”,从而实时、准确地测量液体浓度。采用光电探测对偏振光信号进行探测,经光电变换后利用信号调理电路实现信号采集,模数转换后运用单片机实现信息的处理。实验结果表明,该方法的测量精度为5‰,与传统方法相比有较大提升。

  • 标签: 菲涅尔公式 最小二乘法 光纤PBS 偏振光 溶液浓度
  • 简介:折射率调制的光纤传感可用于测量稠油热采过程中的蒸汽干度测量。当油田的油井中注入高温高压蒸汽时,从井口到井底连续地查明汽液比对节省能源和提高产出率意义重大。由于干蒸汽和水的折射率不同,汽液的比例可以从汽液两相流的折射率响应特性反映出来。研制的测量装置直接对汽液两相流的比例变化产生响应,能够应用于高温高压及狭窄工作空间的输汽环境中。在井深850m,井口蒸汽温度287℃,压力7.49MPa的油田注汽井中进行了测试。测试结果对注汽法采油的井况分析具有一定的参考作用。油田注汽井的测量数据表明,这种干度测量仪可以实现在线、连续的测量工作。

  • 标签: 光纤传感器 稠油热采 干度测量 高温 高压