国家自然科学基金(51309001)
- 作品数：9 被引量：45H指数：4
- 相关作者：王彦梁大开赵凯程竹明汪诚伟更多>>
- 相关机构：安徽工业大学南京航空航天大学金陵科技学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金安徽省高校省级自然科学研究项目国家级大学生创新创业训练计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术电子电信机械工程交通运输工程更多>>
- 基于DFB激光器的FBG功率解调测温系统实验研究被引量：2
- 2015年
- 基于分布反馈式激光器的功率选择特性将波长信息转换为功率值,利用FBG中心波长与温度之间的线性关系,设计了一种基于DFB激光器的FBG功率解调方案,并将其应用于环境温度的监测实验。采用DFB激光器作为系统光源,则FBG的反射光功率将反映其波长改变,通过光电转换、信号放大和滤波将光功率转换为电信号并送入ARM Cortex-M4Kinetis60微控制器。实验结果表明,当环境温度在30℃-60℃升温及降温变化过程中,FBG的反射光功率信号与温度之间的灵敏度可达到0.539 6dBm/℃,线性拟合度为0.970 5,同时,在温度变化范围较小时,系统获得的电信号与FBG温度之间的灵敏度为0.058 3V/℃,线性拟合度为0.958 9,验证了系统方案的可行性。
- 汪诚伟王彦朱业青孟浩玉
- 关键词：DFB激光器光纤布拉格光栅
- 基于锁相环的电磁感应水处理器研究被引量：1
- 2016年
- 通过分析电磁感应水处理器的工作原理和影响水处理效果的关键因素,建立了决定除垢效率的溶液感生电流和磁感应强度的解析模型。针对感生电流对溶液做功的平均功率与激磁信号的函数关系,提出了一种将双极性脉冲馈入LC电路产生谐振的优化方法,采用自动频率跟踪技术对其脉冲的输出频率进行实时调整,从而保证谐振电路输出最优频率的激磁信号,以提高电磁感应水处理器的处理效果。实验结果表明:该水处理器可以更有效地提高除垢效率,且对环境的适应能力更强。
- 郎佳红解润生冯德仁
- 关键词：解析模型锁相环
- 镀金属膜长周期光纤光栅的传感特性（英文）
- 2017年
- 本文基于耦合模理论,建立了严格的四层金属膜理论模型,探讨了镀金属膜长周期光纤光栅(Long-period fiber grating,LPFG)的温度、应变及折射率特性,以及镀膜参数对镀金属膜长周期光纤光栅光谱特性的影响。仿真结果表明,长周期光纤光栅表面最优的金属膜厚度将引起表现等离子共振(Surfaceplasmon resonance,SPR)特性,这一特性将使得LPFG对稳定及折射率都有较高的敏感性,而对应变影响较小。理论分析表明,银膜厚度在0.8-1.2nm范围内时,折射率敏感度达到最大值为42.4026,敏感度增加4.5%。仿真结果为镀膜长周期光纤光栅的设计及参数优化提供了理论指导。
- 王彦刘加萍刘吉虹胡兴柳方挺
- 关键词：表面等离子共振传输光谱传感特性
- 基于C#和FBGA桥梁应变监测解调系统的实现被引量：2
- 2019年
- 搭建了一种基于C#和光纤光栅分析仪(FBGA)的应变监测解调系统平台,并在此基础上进行光纤布拉格光栅传感器(FBG)桥梁应变监测实验,证实了该解调系统的可行性。该系统以FBGA解调模块为核心,采用C#语言编写相关解调程序。以简支梁桥为实验对象,进行ANSYS有限元分析,并结合桥梁运营状况进行传感器布设,采集应变数据。实验结果表明:该应变监测解调系统能快速有效地进行波长动态解调,响应时间小于0.5 s,应变监测波峰明显,分辨率为0.1με;实测数据漂移量小,系统稳定可靠,可用于长期监测。
- 刘小敏王彦(指导)秦楠程竹明
- 关键词：解调光纤光栅有限元分析
- 基于光纤光栅的温度与压力柔性传感性能测试被引量：25
- 2019年
- 为了探究光纤FBG埋入仿生体中的传感性能,制备了一种光纤FBG柔性传感器,并对其温度和力觉的感知能力进行了探究。首先,介绍了FBG柔性传感器的结构及制作方法;接着,建立了柔性传感器的温度和压力传感模型,并使用有限元分析软件Abaqus对柔性传感器受压情况进行理论模拟;最后,对FBG柔性传感器和裸FBG传感器的温度和力觉感知能力进行了对比试验。试验结果表明,FBG柔性传感器灵敏度在升温和降温过程分别为13.14和11.06 pm/℃,是裸FBG传感器的1.3倍;静态压力加载过程和卸载过程分别为0.318 1和0.345 3 pm/g,比裸FBG传感器提高了3倍且线性相关系数为99.5%,较裸FBG传感器线性度好;检测通行载荷信号比裸FBG传感器强;20 g实心钢球从50 cm高度冲击应变值为38με,跟踪效果明显。该传感器灵敏度高且重复性好,对仿生体皮肤的触滑觉研究有一定的参考意义。
- 王彦秦楠刘吉虹梁大开程竹明
- 关键词：柔性传感器温度压觉
- 温度自补偿高灵敏度非本征光纤珐珀横向负载传感器被引量：4
- 2017年
- 为了提高光纤EFPI传感器的灵敏度,提出了一种新型EFPI传感结构,并对其温度特性以及横向负载特性进行了研究。首先,介绍了采用端面镀钯金膜的光纤EFPI传感器的结构及其制作方法;接着,建立了镀钯金膜光纤EFPI的温度传感模型,并通过Solidworks、Hypermesh与有限元分析软件ANSYS联合仿真,对它在不同受压力下进行理论模拟,获得了腔长变化与压力之间的关系;最后,对传统的光纤EFPI与镀钯金膜光纤EFPI的温度和横向负载特性进行了对比试验。试验结果表明,镀钯金膜光纤EFPI的温度灵敏度为6.083pm/℃,具有温度自补偿特性;它对横向负载的检测灵敏度可达40.83m/g,相对于传统的光纤EFPI横向负载的灵敏度提高了2.10倍。实验结果与理论分析相符合,为实际制作具有温度自补偿的高灵敏度光纤EFPI传感器提供了理论与实验依据。
- 王彦刘加萍刘吉虹赵凯梁大开
- 关键词：光纤传感器
- 基于体相位光栅色散解调的布拉格光纤光栅温度监测被引量：8
- 2016年
- 搭建了基于光纤布拉格光栅分析仪(FBGA)解调模块的光纤光栅温度监测系统,实现了对外界环境的温度监测。利用FBGA中的数字信号处理模块获取反射光的峰值波长,拟合获得峰值波长与温度的关系,采用LabVIEW编写相应的上位机程序。该测量方法精确度较高,与恒温箱温度相比,该系统的温度误差在±0.5℃之内。系统响应时间小于0.5 s,系统监测温度灵敏度约为0.1℃。当置信概率为95.40%时,重复性指标在±0.0210%之内。
- 王彦赵凯刘加萍
- 关键词：光纤光栅解调数字信号处理
- 提升成像光谱仪入射光能利用率的研究被引量：1
- 2015年
- 针对全反射傅里叶变换成像光谱仪存在入射光能浪费的问题,对其中的菲涅尔双面镜提出了一种改进型结构,将原相连的菲涅尔双面镜分开一定距离,同时将分离后的两块平面镜各自围绕光轴向上移动适当距离,使其围绕光轴上下对称的干涉场仅在光轴的上方分布。仿真研究表明,改进后的双面镜结构可使入射光能的利用率提高一倍,同时干涉条纹傅里叶变换的分辨率提高一倍。这对提升全反射傅里叶变换成像光谱仪的弱光检测能力和拓展其光谱检测范围具有重要意义。
- 赵远赵光兴王彦
- 非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器的温度特性被引量：4
- 2017年
- 介绍了非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器的结构及制作方法。通过Matlab仿真研究不同腔长及反射率对非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器干涉谱的影响,建立了非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器的温度传感模型。对不同腔长及不同反射率的非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器进行温度对比实验。结果表明,短腔的非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器的温度灵敏度高;镀钯金膜的非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器可较好地避免温度对其干涉谱的影响,具有温度补偿的作用。
- 刘加萍王彦刘吉虹
- 关键词：光纤光学温度特性腔长反射率
