基于光纖Fizeau干涉儀的振動傳感器.pdf

1、隨著航空、航天、橋梁、土木建筑等領(lǐng)域的發(fā)展,越來越多因力學(xué)振動誘發(fā)的問題層出不窮,所以對這些領(lǐng)域安全檢測傳感器的測量精度、靈敏度及可靠性要求越來越高,傳統(tǒng)的振動傳感器已經(jīng)無法滿足上述要求,所以研究和開發(fā)新型的高質(zhì)量振動傳感器迫在眉睫。光纖振動傳感器的問世引起了科研界的關(guān)注,因其傳感靈敏度高、精度高、造價低,更被廣泛應(yīng)用到實際。
　　本文圍繞著基于光纖Fizeau干涉儀的振動傳感器展開研究,首先對光纖振動傳感器的發(fā)展和背景做了詳細介

2、紹,對光纖Fizeau干涉儀的傳感機理及結(jié)構(gòu)進行了理論分析,并對其諧振點做了判定,介紹了多種解調(diào)方法。
　　結(jié)合當今研究熱點,設(shè)計了一種基于寬譜光源的Fizeau干涉式傳感器,對其進行理論分析,并利用其自身的傳感特性同時進行了溫度、曲率、應(yīng)力或位移多參數(shù)測試。從中發(fā)現(xiàn)該傳感設(shè)計有著精確地測量系數(shù),其優(yōu)勢在于利用寬譜光源輸入系統(tǒng),再通過對輸出光譜各部分變化或不變化準確的判斷外界因素的改變量。
　　通過理論研究和測試,設(shè)計了基于

3、光纖Fizeau干涉儀振動傳感器的傳感頭,一種為單腔式傳感頭,另一種為雙腔式傳感頭,雙腔式彌補了單腔式傳感會造成信號衰減的缺點,并對雙腔式傳感頭進行了封裝設(shè)計和制作。測試后,實際搭建了基于Fizeau干涉儀的振動傳感器系統(tǒng),有效地實現(xiàn)了制作成本低,傳感單元簡化、使用壽命延長等,整個系統(tǒng)由傳感單元、光纖激光器、探測部分、信號采集和處理部分、實時顯示部分組成。分別測試了不同的振動信號,并通過強度信號解調(diào)的方法對信號進行了解調(diào),實現(xiàn)了基于Fi