光纖自問(wèn)世以來(lái),因其對(duì)外界物理量的敏感特性,光纖傳感技術(shù)也日新月異。光纖聲壓傳感器是光纖傳感技術(shù)中一個(gè)十分重要的領(lǐng)域,和傳統(tǒng)的電聲傳感器相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、靈敏度高和抗電磁干擾等特點(diǎn)�，F(xiàn)在光纖聲壓傳感器已經(jīng)廣泛用于醫(yī)療診斷(醫(yī)院CT室)、自然災(zāi)害預(yù)警以及一些易燃易爆的環(huán)境(油井)等。正是由于這些特殊需求,人們對(duì)高精度、體積小、低頻段和靈敏度高的光纖聲壓傳感器的關(guān)注度也越來(lái)越高。本文結(jié)合低頻光纖聲壓傳感器的發(fā)展需求,介紹了傳感器的一些應(yīng)用場(chǎng)景,闡述了對(duì)其進(jìn)行研究的意義。通過(guò)回顧前人對(duì)光纖聲壓傳感器的研究歷程,總結(jié)了他們的研究結(jié)論。并以此為基礎(chǔ),從膜片的形變?nèi)胧?對(duì)反射式強(qiáng)度調(diào)制型光纖聲壓傳感器進(jìn)行了理論分析,結(jié)合相關(guān)的仿真,討論了膜片的材料、厚度和大小對(duì)傳感器靈敏度以及頻率響應(yīng)的影響�？紤]到光纖發(fā)散角帶來(lái)的靈敏度降低,提出了基于光纖準(zhǔn)直器的聲學(xué)傳感方案,對(duì)各種光纖準(zhǔn)直器的耦合效果進(jìn)行了測(cè)試,然后對(duì)傳感探頭整體進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括對(duì)膜片光學(xué)和力學(xué)性質(zhì)的研究,也對(duì)傳感器外殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),接著對(duì)傳感器中關(guān)鍵部分的電路進(jìn)行了說(shuō)明,包括光源的選取和產(chǎn)生、光電探測(cè)器以及對(duì)微弱信號(hào)的處理等。...

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1反射式強(qiáng)度調(diào)制光纖聲壓傳感器的結(jié)構(gòu)

華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，楊華勇[20]等人針對(duì)RIM-FOS（反射式強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感纖對(duì)，研究了光纖軸與反射面的傾斜度對(duì)RIM-FOS強(qiáng)度調(diào)制響規(guī)律，建立了準(zhǔn)高斯光束經(jīng)過(guò)反射面后的反射光分布模型，方面也取得了不錯(cuò)的成果，得出了光纖軸應(yīng)盡可能與反射面....

圖2-1（a）夾角反射式光纖聲壓傳感器示意圖

；然后以膜片的形變方程為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)彈性力學(xué)的相關(guān)原理寸、材料等影響其形變的多種因素，根據(jù)膜片的形變?cè)矸治�，從而了解了膜片材料的楊氏模量、泊松比以及尺寸等因素�?duì)后續(xù)的實(shí)驗(yàn)有一定的幫助；最后簡(jiǎn)介了四種常見(jiàn)的發(fā)射光纖端光纖發(fā)散對(duì)傳感器靈敏度的影響。聲壓傳感器的基本結(jié)構(gòu)圖1.1中....

圖2-1（b）平行反射式光纖聲壓傳感器示意圖

圖2-1（b）平行反射式光纖聲壓傳感器示意圖夾角式聲壓傳感器和平行式聲壓傳感器的基本原理都一樣，由光源發(fā)出的光輸光纖到達(dá)反射膜，光經(jīng)過(guò)膜片反射后重新耦合到接收光纖中，當(dāng)膜片受到壓振動(dòng)時(shí)，接收光纖中的光強(qiáng)會(huì)改變進(jìn)而攜帶聲波的振動(dòng)信息，光信號(hào)再被測(cè)器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，就得到了聲波的幅....

圖2-2壓強(qiáng)靈敏度與距薄板中心距離之間的關(guān)系

華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文=3(2)，代表膜片的抗彎曲度，μ是膜片材料的泊松比，也叫橫向變形料的楊氏模量，描述材料抵抗形變的能力。慮均勻壓力的情況，此時(shí)作用在膜片上的壓力P為常數(shù)，對(duì)式子（2其通解表達(dá)式：=4....

本文編號(hào)：4047569