基于光纖Fizeau干涉儀的振動(dòng)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(dòng)誘發(fā)的問題層出不窮,所以對(duì)這些領(lǐng)域安全檢測(cè)傳感器的測(cè)量精度、靈敏度及可靠性要求越來越高,傳統(tǒng)的振動(dòng)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(dòng)傳感器迫在眉睫。光纖振動(dòng)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(jià)低,更被廣泛應(yīng)用到實(shí)際。
　　本文圍繞著基于光纖Fizeau干涉儀的振動(dòng)傳感器展開研究,首先對(duì)光纖振動(dòng)傳感器的發(fā)展和背景做了詳細(xì)介

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

3、光纖Fizeau干涉儀振動(dòng)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(bǔ)了單腔式傳感會(huì)造成信號(hào)衰減的缺點(diǎn),并對(duì)雙腔式傳感頭進(jìn)行了封裝設(shè)計(jì)和制作。測(cè)試后,實(shí)際搭建了基于Fizeau干涉儀的振動(dòng)傳感器系統(tǒng),有效地實(shí)現(xiàn)了制作成本低,傳感單元簡化、使用壽命延長等,整個(gè)系統(tǒng)由傳感單元、光纖激光器、探測(cè)部分、信號(hào)采集和處理部分、實(shí)時(shí)顯示部分組成。分別測(cè)試了不同的振動(dòng)信號(hào),并通過強(qiáng)度信號(hào)解調(diào)的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行了解調(diào),實(shí)現(xiàn)了基于Fi