用全属应变片组成应力传感器的教学研究

用全属应变片组成应力传感器的教学研究尹昭泰，赵立娟（吉林大学物理系，长春１３００２３）在当今的科学技术中，各类传感器的应用方兴未艾．在国外早已将传感器引３入学生实验．我国虽已把传感器的实验列入计划，但至今多未能实现，我们在这方面做了一些工作，供大家参...     

基于PASCO转动运动传感器测量刚体转动惯量

PASCO转动运动传感器可以精准地测量并实时地记录物体转动时的角速度。在落体法测量刚体转动惯量的实验中，为了提高实验的精度，将PASCO转动运动传感器与刚体转动惯量实验仪相结合，用PASCO转动运动传感器直接测量角速度并计算角加速度。改进后的仪器简化了实验步骤，提高了实验精度。对圆盘、圆环和圆柱试样的转动惯量进行测量，三组实验的相对误差分别为0.2%、0.7%和0.3%,实验结果准确。通过实验结果可得，改进后的实验仪器操作简单且测量精度很高。     

基于光放大的光纤Fizeau应变传感器频分复用系统

提出了一种可频分复用基于光放大的光纤Fizeau应变传感器的方法，从原理上解决了现有光纤Fabry-Perot传感器固有的两大弱点：信号弱和复用难.利用掺铒光纤的放大作用，既形成宽带光源，又放大了微弱的信号.描述了该应变传感器系统的结构、原理及实验结果.实验表明该复用传感器应变测量精度可达±10με，可满足实际应用的要求. 关键词： 光纤传感器 光纤应变传感器 掺铒光纤 复用     

一种高灵敏度的新型光纤光栅倾角传感器

为实现结构的长期安全监测，设计了一种杠杆原理与摆锤结构相结合的光纤光栅倾角传感器，并在此基础上进行了理论分析、数值计算和传感器性能测试。对比分析了数值计算和实验结果，发现二者具有较好的一致性。为增大传感器的灵敏度，对传感器的尺寸参数进行了设计。考虑到光纤光栅与金属材料之间的锚固效率和传感器的制作工艺要求，综合给出了效果最佳的组合值。实验结果表明，所提光纤光栅倾角传感器的有效监测范围为-5°～5°,传感器的灵敏度为359.04 pm/(°),线性相关度可达0.999,测量重复性误差为3.433%。此外，所提光纤光栅倾角传感器降低了温度对角度测量的影响，适用于温度变化较大且精度要求较高的工作环境，有良好的应用前景。     

激光加速度传感器的理论研究

提出了一种新型加速度传感器的设计理论。该传感器设计以角锥棱镜作为惯性摆，利用光学干涉原理，可以实现对运动物体的二维加速度测量。对该传感器进行了系统的理论研究，给出了二维加速度激光传感器设计参量选取的一般规律，并给出了实验的初步结果。     

一种测量温度和流速的光纤光栅传感器

提出一种基于铝片的测量温度和流速的光纤布喇格光栅(FBG)传感器。采用一种耐高温胶将光纤布喇格光栅封装在一小铝片上，经过高温固化处理，可保持光纤光栅传感器的稳定性。通过-20℃～100℃温度实验，得到该传感器的温度灵敏度系数为0.0392nm/℃,是封装前的3.5倍，且传感器温度响应保持了很好的线性和重复性。从水温14.5℃时的流速实验中得到水流速在0～20m/s范围变化时，FBG峰值波长漂移了0.13nm,验证了此光纤光栅传感器测量流速的可行性。试验结果表明，该传感器既可以作为温度传感器，又可以作为流量传感器，并且制作简单，成本较低。     

双金属结冲击压力传感器

 本文简单介绍了双金属结冲击压力传感器的性质、特点、结构和应用范围。给出了三种形式的铜-康铜传感器的结构参数和一定实验条件下的V-p响应关系。在实验的压力范围内基本上为一直线，并给定了这些直线的拟合方程。实验结果的分散性，在45 GPa时小于12%，而在80 GPa和116 GPa时小于8%。结合具体实验，用Ⅲ型传感器探测了Al-Cu飞片击靶时产生的双波压力及时间间隔，同理论预估结果符合较好。     

光纤传感器实验研究

本介绍了利用光纤传感器测量位移与振动的实验研究，并提出了扩展实验内容。     

Ta2O5平面波导湿度传感器的研究

本文从应用的角度介绍平面波导传感器的概念及制备方法，在实验的基础上分析和讨论了Ｔａ２Ｏ５平面波导湿度传感器的原理，结构与特性测试方法，为开展集成光学平面波导传感器研究提供理论与技术依据。     

传感器系列实验的设计

从实验内容和实验仪器两方面对SET-998型综合传感器实验仪进行改革.设计了应变片电子秤、热敏温度计、气敏传感器、热释电传感器和气压传感器实验.在实验内容方面,学生通过系列实验除了能掌握传感器的基本原理、验证物理效应外,还能了解传感器功能的应用演示实验;在实验仪器方面,将集成化的仪器设备转化为开放式的实验平台,便于学生直接观察实验现象和掌握实验原理.将传感器理论教学和实践应用相结合,更让学生直观深刻地了解传感器的原理、功能与特性,也加强了学生创新和实践能力的培养.通过对传感器实验的有益改革,使其更有效地为实验教学服务.     

传感器和Origin7.0软件在电脑控制韦伯福斯摆的实验研究中应用

研究用电脑控制韦伯福斯摆的实验中,用光电传感器、位移传感器和力传感器测量摆的振动周期和摆幅、角速度等及弹簧的劲度系数,由此来学习一种测量刚体转动惯量的方法。     

基于光纤光栅的螺纹管压弯扭测量技术

引入光纤光栅传感器,并结合螺纹管压弯扭分离测量理论,实现对螺纹管所受压力、弯矩和扭矩的测量.由测量结果可知,光纤光栅传感器测得压力与驱动电机上压力传感器测得压力基本相符,两者测得压力的差值为-11.4~15.5N;光纤光栅传感器测得弯矩与理论值基本一致,两者之间的差值为-0.54~0.46N·m;光纤光栅传感器测得扭矩与驱动电机上扭矩传感器测得扭矩基本相符,两者测得扭矩的差值为-0.54~0.87N·m.测量结果验证了光纤光栅传感器对螺纹管力学参数测量的可行性,为螺纹管的力学参数测量提供了一种新方法.     

用力敏传感器测液体表面张力系数的误差分析

分析了采用力敏传感器测量液体表面张力系数实验误差的主要来源，给出了计算公式和测量结果，并提出了改进建议．     

Measuring viscous dissipative interactions in dynamic force microscopy

The periodic motion of a harmonic pendulum in an arbitrary force field including viscous damping is studied as it pertains to dynamic force microscopy. It is shown that the damping constant as a function of tip-sample distance and thus the dissipative force can be obtained unambiguously by measuring the driving-force amplitude versus displacement of the force sensor. This methodology provides the basis for quantitative force spectroscopy of dissipative interactions.     

弹簧振子振动特性的计算机实时测量

通过力传感器和距离传感器测量弹簧振动时的力学量，并用计算机分析弹簧振子各力学量之间的关系，实现对弹簧振动特性的实时测量，为深入认识机械振动的特性提供了有用的实验手段     

利用硅压阻式力敏传感器测定液体膨胀系数

根据液体膨胀系数与温度、密度相关的性质,利用硅压阻式力敏传感器设计了测定液体膨胀系数实验.通过测量不同温度下的输出电压,计算液体的膨胀系数,实现了对非电学量力的电测.     

折射率调制型光纤传感器在溶液浓度测量中的应用

本文详细报道了用折射率调制型光纤传感器测量溶液浓度的原理及实验装置。为了消除光源光强的不稳定性对测量精度提高的影响,我们提出用光学双稳态装置稳定光源的输出功率并将它用于实际测量中,实验结果表明:本方法用于测量溶液的浓度在灵敏度、精度和稳定度方面都有较大的提高,并且可用于在线监测。     

动态测温误差分析及修正

本文从传热学的一般理论出发．讨论了影响温度测量精度的因素，并对薄膜温度传感器，热电偶测温的动态误差作了分析，提出了对一般温度传感器动态误差的修正方案。     

用电容传感器测金属杨氏模量的不确定度分析

本文以变极距电容传感器测量金属杨氏模量为例 ,从工作原理、实验方法、测量结果等方面对测量的不确度进行了分析探讨     

用力敏传感器测液体表面张力系数的不确定度分析及影响因素分析

介绍了利用DH4607液体表面张力系数测定仪测量液体的表而张力系数的详细过程,讨论了液体表面张力系数测定的数据处理方法,分析了测量过程中的误差来源,给出了直接测量量和间接测量量不确定度的评定方法和计算公式。