适用于硅微谐振器件测量的光纤位移传感器研究

对一种适用于硅微机械谐振器件测量的光纤位移传感器进行了研究,该光纤位移传感器探头采用了单根光纤探测形式和光纤“X”耦合器结构,在微弱光电传感信号处理上采用了“锁相放大器”提取方案,可以实现对静态位移和振动位移两种场合进行测量.对该传感器的实测结果表明:该传感器测量范围为0～100 μm,测量灵敏度3.95 mV/μm,精度等级优于1%,重复性优于0.5%.为作为应用实例,运用该传感系统对一种微悬臂梁硅微谐振器件进行了测量,成功提取了硅微谐振器件的微弱谐振信号,证实了该传感器可以实现对硅微谐振器件的非接触和无损测量,并具有非接触、易调试、高灵敏度等优点.     

用半导体微位移传感器测量磁致伸缩系数

简述磁致伸缩及其参数测量原理,设计了用半导体应变计取代常用的铝丝电阻应变片,研制成新型的半导体微位移传感器,并用标准长度量具对微位移传感器进行定标,从而直接测量出材料在磁场中微小长度变化量.既解决了原先教学实验不能随意更换样品的麻烦,又提高了测量的灵敏度和精确度,准确测得多种材料的磁致伸缩系数曲线.     

基于BOS-PSD0018的金属线胀系数测定

为提高金属线胀系数的测量精度和灵敏度,以方便数字化测量与微机处理,以PSD光电传感器为核心实现微位移测量,采用光学放大机构提高微位移分辨率,利用BOS-PSD0018芯片实现微位移转换,并用单片机系统实现金属线胀系数的数字化处理与显示.用铜棒进行了标定测试,用铁棒进行检测试验,检测试验表明金属线胀系数最大相对误差为±2.3%,用光学放大机构使微位移分辨率比提高4倍.     

光纤双向应变-位移点式传感器

选择不同间距的基片自由端和不同长度的自由悬垂光纤研制了利用光纤弯曲损耗的光纤双向应变-位移传感器.该传感器可分别用于测量应变和位移.实验表明:悬臂梁上的应变标准误差约为～26 με.微位移架上的位移标准误差约～0.06 mm.基本满足建筑结构对测量精度的要求.     

紧固装夹及光学测量方式用于斯特林制冷机微振动输出检测的分析

根据工程应用实际情况,目前斯特林制冷机微振动输出检测有多种安装测量方式,紧固装夹方式采用加速度传感器测量采集数据,光学测量方式采用激光位移传感器测量采集数据。本文通过对采用紧固装夹测量方式与光学测量方式进行对比试验,分析两种安装方式的微振动输出测试数据,表明两种测量方法均可用于斯特林制冷机的微振动输出测试。     

光纤微位移法测量固体线膨胀系数

本文绘出了一种金属固体线膨胀系数的测量方法,即采用光纤位移传感器的方法（光纤微位移法）来测量固体的线膨胀系数．测量了黄铜的线胀系数,分别用逐差法和线性回归法处理了实验数据,并与标准值进行了比较．     

基于F-P腔强度解调的微位移传感器

基于一次谐波腔长锁定技术,设计了一种基于法布里-珀罗(F-P)腔干涉的强度解调型微位移传感器。系统对F-P腔的初始腔长进行动态锁定,通过将F-P腔腔长的微小变化转化为强度信号,实现直接快速地对待测目标的微位移进行测量。详细地阐述了位移传感器的理论模型及一次谐波锁定F-P腔腔长的技术方案,实验中采用商用的高精度压电陶瓷平移台(PZT)模拟了实际物体的运动状态,实验结果表明,该系统对峰峰值在λ/4(λ为光波波长)以内、频率不高于400Hz的微位移有很好的测量结果,频率误差小于0.5Hz,测量精度小于1nm。     

自由活塞斯特林发动机活塞位移测量

自由活塞斯特林发动机活塞往复振动位移对研究发动机特性具有重要意义,然而该类发动机活塞位于高压封闭腔体内且结构较为紧凑,其活塞往复振动位移难于直接进行测量。加速度传感器具有尺寸小、安装方便和工作稳定等特点,提出了采用加速度传感器测量活塞位移的方法。根据加速度传感器测量位移的原理,建立了一套加速度传感器测量自由活塞斯特林发动机活塞位移的标定试验系统,以位移传感器为基准测试并分析了不同活塞振幅和不同振动频率下加速度传感器测量位移的误差大小。实验结果表明,在活塞振幅小于8 mm,振动频率大于20 Hz条件下,加速度传感器测量位移的误差小于5%。因此加速度传感器可以用于测量自由活塞斯特林发动机的活塞往复运动位移。最后成功把加速度传感器测量的自由活塞斯特林发动机活塞振动位移用于发动机循环指示功的实验研究。     

光纤微位移法测量固体线膨胀系数

本文给出了一种金属固体线膨胀系数的测量方法,即采用光纤位移传感器的方法（光纤微位移法）来测量固体的线膨胀系数。测量了黄铜的线胀系数,分别用逐差法和线性回归法处理了实验数据,并与标准值进行了比较。     

具有温度补偿的高精度FBG微位移传感器的设计、制作及性能研究

为克服现有光纤布拉格光栅传感器设计结构复杂、温补误差大等缺陷,设计并制作了一种基于弹簧与滑块相结合的结构简单且高精度光纤布拉格光栅位移传感器,在一根光纤上获得温度补偿的同时,实现了高精度微位移测量,极大的减小了空间占用。实验结果表明:该传感器具有优良的微位移测量能力,灵敏度为145.08 pm/mm,精度为1.43%,量程为10 mm;静态综合相对误差为2.88%,整体的线性度、重复性和迟滞性误差较小。比较铝合金衬底、石英衬底和无衬底的温补效果,发现石英衬底的传感器温度补偿效果更佳,其延迟时间从6.8 min下降到4.3 min,最大温度补偿误差从44 pm减少至40pm。最终采用石英玻璃作为衬底制成的传感器温度灵敏度为6.34 pm/℃,温补误差为0.26%。本文研制的传感器有望用于机械装备和土木工程等高精度结构位移的在线监测。     

彩色全息广告灯箱的研制

提出了一种透射型彩色全息图的拍摄与再现方法 ,并将其用于设计制作彩色全息广告灯箱。讨论了制作彩色全息广告灯箱中的若干问题和解决方法。用此种方法所显示的图像突出了物体的三维立体感和原有色彩 ,它将为高质量彩色立体广告灯箱的制作提供一种新的方法和途径     

非均匀平板波导的色散方程

利用转移矩阵理论分析了任意折射率分布平板波导的传输特性，导出了非均匀平板波导的近似解析色散方程，并指出了ＷＫＢ近似的局限性，数值比较的结果表明，文中所得公式的精确度优于传统的ＷＫＢ方法和其它近似方法。     

光学工程分析中的镜面面形处理新方法

光学系统在载荷的作用下会发生变形。基于干涉检验理论,提出了一种先调整后再拟合的处理方法。首先利用下山法计算光学镜面在法线方向的变形;然后利用Zernike多项式拟合变形曲面得到Zernike系数;最后去除刚体位移,作等高线图。新的数据处理方法可以更好的与干涉检验保持一致。对某相机的主镜进行仿真试验,结果表明,下山法计算效率较高,先调整后再拟合的处理结果与干涉检验结果的一致性较好。     

强烈段塞流特征参数测量方法试验研究

通过对单个液塞经过管道上某一测压点时的压力信号进行理论分析,指出了压力波动曲线上的特征点与液塞相对于测压点位置之间的对应关系。根据分析结果,采用单压力信号判断法,求得了强烈段塞流的液塞运动速度、液塞长度等特征参数。与利用双平行电导探针相关法求得的结果比较发现,单压力信号判断法具有测量结果准确、不受流动介质物性限制、不干扰流场、简便实用等优点。     

New method for detection of multipaction

A new global method for unambiguous detection of multipaction in microwave communication systems is presented. Theory as well as experiments demonstrate the potential and usefulness of the method. A short review of existing methods for multipaction detection is given as a background, in order to illustrate the advantages of the new method.     

一个新分数阶超混沌系统及其混沌同步

给出了一个新的分数阶超混沌系统,利用严格数学理论实现了该分数阶超混沌系统的混沌同步,在同步过程中并未删除响应系统的非线性项,理论分析与仿真计算表明了同步方法的有效性. 关键词： 分数阶超混沌系统 混沌同步 非线性项     

偏光干涉在物体几何形貌检测中的应用

提出了一种应用晶体光学原理的新型物体几何形貌检测方法，介绍了新方法涉及到的晶体偏光干涉的原理，以及基于这个原理的形貌信号检测方法，并通过实验得到新方法的测量精度约为5μm，测量范围约为7mm，且具有较好的动态特性。     

On a certain method of solving nonlinear differential equations

A new method of exactly solving nonlinear differential partial equations is developed. This method is applied to an equation of a potential flow of compressible gas. A new solution is obtained in the supersonic region, which may be treated as an analogon of a nonlinear stationary wave.Partially supported by NSF contract INT 73-20002A01.     

The research in image distinction for isodyne patterns

A new birefringent phase shift method applied in isodyne fringe pattern distinction is developed. The phase map obtained by the new method corresponds to the isodyne surface in whole fields. The theory and technique of the new method is described and a bimaterial beam under three-point bending is studied as an example.     

路径积分Monte Carlo方法与非线性随机振动

给出了一种求解非线性随机振动问题的新方法-基于路径积分表述的Monte Carlo方法。受白噪声激励的非线性系统的各响应统计值被表成路径积分形式,并采用Monte Carlo方法进行计算。讨论了应用方面的问题,并计算了两个实例。