检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于四芯光纤光栅的微型三轴振动传感器研究

中国激光 2024年

作者：唐翔辛璟焘李昆吴俊董明利北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京空间机电研究所广州南沙光子感知技术研究院研究院北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室

针对微振动检测的需求，本文提出了一种基于四芯光纤光栅的三轴振动传感器设计方法，利用单根四芯光纤能够实现两个方向上振动监测的特性，通过将两根四芯光纤交错组合的结构，实现了三个不同轴向的微振动监测。根据传感器的理想理论模... 详细信息

针对微振动检测的需求，本文提出了一种基于四芯光纤光栅的三轴振动传感器设计方法，利用单根四芯光纤能够实现两个方向上振动监测的特性，通过将两根四芯光纤交错组合的结构，实现了三个不同轴向的微振动监测。根据传感器的理想理论模型，结合四芯光纤的弯曲传感原理，得出传感器灵敏度的计算方法；通过有限元仿真，优化传感器结构参数；通过显微成像封装平台完成15mm×15mm×15mm传感器的装配与封装；最后进行实验测试与传感器性能分析，实验结果表明：传感器的特征频率为450Hz，工作频段为10～300Hz，传感器在x方向、y方向与z方向的灵敏度分别为30.5pm/g、32.07pm/g和29.38pm/g。该传感器满足微振动测量轻量化的应用需求，在微振动测量等领域具有重要的研究意义与价值。

关键词：传感器振动分析多芯光纤光栅三轴振动传感器

基于冗余第二代小波变换的光纤陀螺实时降噪算法研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

半导体光电 2024年第4期 669-674页

作者：徐俊健任嘉楠吕峥辛璟焘祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室广州南沙光子感知技术研究院

提出了一种基于冗余第二代小波变换的光纤陀螺实时降噪算法，该算法直接利用插值补零后的预测器和更新器对信号进行分解和重构，确保逼近信号和细节信号的长度与原始信号相同，避免重构后信号失真。模拟信号和光纤陀螺输出信号的仿真实... 详细信息

提出了一种基于冗余第二代小波变换的光纤陀螺实时降噪算法，该算法直接利用插值补零后的预测器和更新器对信号进行分解和重构，确保逼近信号和细节信号的长度与原始信号相同，避免重构后信号失真。模拟信号和光纤陀螺输出信号的仿真实验结果表明，该算法能够较好地保留信号的时域特征，保证信号的完整性和准确性，不受降噪过程的影响，同时量化噪声降低了约50.23%,角度随机游走降低了约19.14%,零偏不稳定性降低了约53.02%,为光纤陀螺信号处理提供了一种有效的方法。

关键词：冗余二代小波光纤陀螺实时降噪预测器更新器

微型宽频光纤布拉格光栅振动传感器设计及特性研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 256-263页

作者：赵慧枝董明利辛璟焘宋言明张旭吴俊北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 北京空间机电研究所北京100089

提出了一种小型化、宽频段、高灵敏度的光纤布拉格光栅(FBG)振动传感器,利用毫米级FBG进行传感器结构的微型化设计。采用“杠杆铰链”结构作为应变传递梁,通过质量块尾端镂空的方法,调节整体质量块重心位置,提高了传感器的固有频率,此... 详细信息

提出了一种小型化、宽频段、高灵敏度的光纤布拉格光栅(FBG)振动传感器,利用毫米级FBG进行传感器结构的微型化设计。采用“杠杆铰链”结构作为应变传递梁,通过质量块尾端镂空的方法,调节整体质量块重心位置,提高了传感器的固有频率,此结构可以在灵敏度小幅度降低的情况下提升传感器的固有频率。为了满足空间相机上传感器小型化的要求,设计了体积为15 mm×15 mm×15 mm的振动传感器,并对其进行了结构设计和有限元仿真分析,完成了传感器的结构优化,兼顾工作频段和灵敏度。通过毫米级FBG刻写、传感器封装完成了传感器的制作。搭建了振动测试系统对传感器的特性进行测试和分析,结果表明:传感器的固有频率约为1250 Hz,激振频率为750 Hz时,传感器的灵敏度大于83.3 pm·g^(-1),横向抗干扰能力较强,交叉灵敏度小于4%。

关键词：传感器宽频段振动分析杠杆铰链结构光纤布拉格光栅光纤传感器

铰链互补结构的宽频段高灵敏度光纤光栅振动传感器

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

红外与激光工程 2024年第7期53卷 242-250页

作者：鲜中泽辛璟焘黎琪慧唐翔董明利北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 广州南沙光子感知技术研究院广东广州511462

针对振动传感器工作频段与灵敏度相互制约的问题,设计了一种基于铰链互补结构的宽频段高灵敏度光纤光栅振动传感器。将两个“工作区”与谐振峰互补的振动传感单元进行组合,在保证高灵敏度测量的同时,扩展了传感器的工作频率范围。首先... 详细信息

针对振动传感器工作频段与灵敏度相互制约的问题,设计了一种基于铰链互补结构的宽频段高灵敏度光纤光栅振动传感器。将两个“工作区”与谐振峰互补的振动传感单元进行组合,在保证高灵敏度测量的同时,扩展了传感器的工作频率范围。首先建立了传感单元的结构模型,通过力矩平衡方程,得出了影响传感器灵敏度和固有频率的因素,然后使用Ansys与SolidWorks联合仿真,优化了传感器结构参数,最后制作了传感器实物,搭建封装和测试系统完成封装和特性测试。实验结果表明:两个传感单元的谐振峰位于650Hz和925Hz,分别与传感单元2和传感单元1的“工作区”互补,将工作频率范围扩展到0~1500Hz,灵敏度优于410.4pm/g,测量分辨率为0.16mg。文中所设计的传感器具有灵敏度高、工作频段宽等优点,为微振动监测提供新的技术手段。

关键词：光纤布拉格光栅振动传感器高灵敏度宽频段

微型化三轴FBG振动传感器的角振动测量研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

仪器仪表学报 2024年第5期45卷 43-50页

作者：黎琪慧陈亚新辛璟焘董明利李昆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 北京空间机电研究所北京100089 广州南沙光子感知技术研究院广州511462

针对微型三轴振动传感器研制,可用空间小且结构复杂和结构零件组合装配困难等问题,提出采用3个一体化模块交错组合的传感器设计方法,提高了空间利用率和装配精度。通过理论分析和有限元仿真,完成15 mm×15 mm×15 mm微型化传感器的优化... 详细信息

针对微型三轴振动传感器研制,可用空间小且结构复杂和结构零件组合装配困难等问题,提出采用3个一体化模块交错组合的传感器设计方法,提高了空间利用率和装配精度。通过理论分析和有限元仿真,完成15 mm×15 mm×15 mm微型化传感器的优化设计,搭建显微镜成像封装系统和振动测试系统完成传感器的封装和性能测试。实验表明,该传感器X、Y、Z轴的谐振频率分别为990、975和960 Hz,且在0~700 Hz频率范围内平坦度好,灵敏度分别为19.10、19.28和20.01 pm/g,具有轻量化和三轴测试性能一致性高的优点。搭建微角振动测试系统,验证传感器的性能,其角位移测量分辨率优于0.21μrad,线性度为0.998。

关键词：光纤布拉格光栅振动传感器三轴微型化振动测量

同方期刊数据库

一种基于CNN的混叠光谱解调算法及FPGA实现

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

半导体光电 2024年第2期45卷 295-302页

作者：任嘉楠焦点杨铎徐春锋辛璟焘北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 广州南沙光子感知技术研究院广州511462

为了解决光纤布拉格光栅(FBG)传感网络的光谱信号混叠问题,基于现场可编程门阵列(FPGA)提出了一种利用卷积神经网络(CNN)模型的混叠光谱信号解调算法,并对其进行硬件实现与加速。通过对模型参数进行定点数量化,压缩网络模型的存储空间,... 详细信息

为了解决光纤布拉格光栅(FBG)传感网络的光谱信号混叠问题,基于现场可编程门阵列(FPGA)提出了一种利用卷积神经网络(CNN)模型的混叠光谱信号解调算法,并对其进行硬件实现与加速。通过对模型参数进行定点数量化,压缩网络模型的存储空间,提高FPGA中DSP资源的利用率;利用循环展开和数组重排等硬件优化方法,提高了系统实时性,确定了算法的并行计算方案。研究结果表明,在100MHz的时钟下,测试集解调精度为1.19pm,推理速度为每帧14.96μs,光谱解调速率为60kHz,对于FBG混叠光谱信号解调具有较高的精度和速率。

关键词：光纤光栅混叠光谱 FPGA 卷积神经网络硬件加速

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

具有自标定功能的光纤光栅位移传感器

激光与红外 2024年第1期54卷 148-153页

作者：倪岳辛璟焘宋言明吕峥祝连庆北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192 广州南沙紫溪智能感知研究院广东广州511462

为了解决光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)位移传感器易受温度、振动等外界因素影响而导致测量重复性差的问题,本文利用磁铁非接触的力传递特性,以光纤光栅为核心元件,工字型梁、永磁体等为辅助元件研究了一种无接触的FBG位移自校准... 详细信息

为了解决光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)位移传感器易受温度、振动等外界因素影响而导致测量重复性差的问题,本文利用磁铁非接触的力传递特性,以光纤光栅为核心元件,工字型梁、永磁体等为辅助元件研究了一种无接触的FBG位移自校准装置。利用移动端磁铁与位置标定端磁铁位置重合时,工字型梁所受磁力最大,进行位置信息的自校准,进而提高FBG位移传感器的测量重复性和测量精度。通过将自校准装置安装在卷尺结构的位移传感器上,对其传感特性展开实验研究,结果表明:在0~360 mm的测量范围内,校准前平均均方根误差为5.838 mm,校准后平均均方根误差为0.953 mm。本文采用自校准装置在很大程度上提高了FBG位移传感器的测量重复性,为位移传感器的环境适应性优化提供了一种新方法。

关键词：光纤布拉格光栅光纤传感位移传感器自校准

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

预写入标尺实现光纤光栅布拉格波长精确控制

中国激光 2022年第6期49卷 93-99页

作者：庄炜辛璟焘张旭李红祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 北京信息科技大学北京市光电测试技术重点实验室北京100192

为提高光纤布拉格光栅(FBG)中心波长的刻写精度,提出了一种基于预写入标尺的FBG波长控制方法,并建立了预写入标尺波长与目标波长之间的关系。预写入标尺指的是在正式刻写指定波长(λ;)的FBG前预先刻写的弱FBG。首先,使用单个低能脉冲照... 详细信息

为提高光纤布拉格光栅(FBG)中心波长的刻写精度,提出了一种基于预写入标尺的FBG波长控制方法,并建立了预写入标尺波长与目标波长之间的关系。预写入标尺指的是在正式刻写指定波长(λ;)的FBG前预先刻写的弱FBG。首先,使用单个低能脉冲照射受一定预紧力作用的光纤,使之形成一个微弱但可测得反射峰的弱FBG,其反射中心波长为λ;接着撤去预紧力,测得松弛后的弱FBG的反射中心波长为λ;然后根据FBG中心波长漂移与受力大小的变化关系计算得到λ;,改变预紧力使FBG的反射波长变为λ;最后用高能量脉冲完成FBG的刻写,此时,松弛后的FBG的反射中心波长应为指定波长λ;。用预写入标尺法刻写了6种不同波长的FBG,FBG中心波长的刻写值与理论值的一致性较好,FBG刻写波长的误差均值为0.007nm,误差标准差为0.029nm。此方法实施简单,稳定可靠,能有效提高FBG中心波长的刻写精度。

关键词：光栅准分子激光预写入标尺波长控制

高轨遥感卫星光轴指向误差夹角测量系统标定方法研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

仪器仪表学报 2023年第5期44卷 160-166页

作者：李悦昕祝连庆张旭辛璟焘庄炜北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光纤传感与系统北京实验室北京100016 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京市光电测试技术重点实验室北京100192

针对空间环境应用中航天器结构形变夹角测量系统因系统误差导致测量精度较低的问题,提出一种基于自准直对比系统的夹角测量系统标定方法。通过该方法对夹角测量仪进行标定后得到标定系数,并应用仿真数据对系数进行验证。验证结果表明,... 详细信息

针对空间环境应用中航天器结构形变夹角测量系统因系统误差导致测量精度较低的问题,提出一种基于自准直对比系统的夹角测量系统标定方法。通过该方法对夹角测量仪进行标定后得到标定系数,并应用仿真数据对系数进行验证。验证结果表明,夹角测量系统量程可达到±25′,测量分辨率可达到0.1″。使用标定后的夹角测量系统进行角度检测,并将测量结果与自准直仪进行对比。结果表明,该标定方法简单方便精准度高,计算测量结果与标准值的差值的绝对值,夹角测量仪测量精度达到±0.2″,标定后夹角测量仪精度满足卫星使用要求,该方法的应用将为卫星在轨结构微形变研究提供技术支撑。

关键词：夹角测量系统角度标定自准直法航天器结构型变