相對濕度（RH）的測量在人們?nèi)粘Ｉ�、國防工業(yè)、運輸儲藏和精密機械測量等多個領(lǐng)域均發(fā)揮著較為重要的作用。因此,準確的檢測相對濕度變化,對于改善人類生活條件、調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、改善工業(yè)生產(chǎn)工藝等方面都具有重要意義。市場上現(xiàn)存的濕度傳感器主要分為兩類,光纖濕度傳感器與傳統(tǒng)電量式濕度傳感器。同電量式傳感器相比,光纖濕度傳感器具有抗電磁干擾、阻燃以及可在小空間應(yīng)用等優(yōu)勢,在國防科研、電力等方面具有很好的應(yīng)用前景。本文將傾斜布拉格光纖光柵（TFBG）表面上涂覆瓊脂糖制備出光纖光柵濕度傳感器�；诃傊窃谙鄬穸龋≧H）變化時折射率會發(fā)生改變這一性質(zhì)來調(diào)制TFBG的光譜,制備出濕度傳感器。本論文的具體內(nèi)容有:（1）對傾斜光纖光柵理論、傳感特性和濕敏材料瓊脂糖的傳感特性進行研究。并且對傾斜光纖光柵傳感特性公式和薄膜中水分子擴散機理公式進行推導(dǎo)證明,表明兩者結(jié)合的濕度傳感器的合理性。（2）制備瓊脂糖薄膜,對其薄膜表征表明其表面結(jié)構(gòu)利于對水分子的吸收,并利用棱鏡耦合儀對不同條件下的瓊脂糖薄膜折射率進行測試,得出其折射率對濕度變化趨勢。（3）利用了OptiGrating軟件,針對TFBG溫度,涂覆層折射率和涂... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 光纖光柵的基本概述
        1.2.1 光纖光柵的發(fā)展歷史
        1.2.2 光纖布拉格光柵的分類及應(yīng)用
    1.3 光纖濕度傳感器發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 光纖濕度傳感器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 常見的光纖濕度傳感器概況概述
    1.4 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 論文結(jié)構(gòu)安排
2 傾斜光纖光柵理論及傳感特性研究
    2.1 光纖光柵的耦合模方程
    2.2 傾斜光纖光柵的基本理論分析
        2.2.1 傾斜光纖光柵的模式耦合
        2.2.2 傾斜光纖光柵的傳輸耦合模理論
    2.3 傾斜光纖光柵的傳感理論
        2.3.1 傾斜光纖光柵的應(yīng)力傳感特性
        2.3.2 傾斜光纖光柵的溫度傳感特性
        2.3.3 傾斜光纖光柵的折射率傳感特性
    2.4 本章小結(jié)
3 濕敏材料瓊脂糖的傳感特性
    3.1 濕敏材料的濕度傳感機理
        3.1.1 高分子濕敏材料作用機理
        3.1.2 濕敏薄膜中水分子擴散機理
        3.1.3 濕敏材料的選擇
    3.2 瓊脂糖薄膜的制備及表征
        3.2.1 瓊脂糖結(jié)構(gòu)
        3.2.2 瓊脂糖凝膠特性
        3.2.3 瓊脂糖凝膠的應(yīng)用
        3.2.4 瓊脂糖薄膜的制備方法
        3.2.5 原子力顯微鏡(AFM)表征瓊脂糖薄膜
    3.3 瓊脂糖薄膜濕敏特性測量
    3.4 傾斜光纖光柵的透射譜仿真分析
        3.4.1 TFBG溫度傳感特性的仿真分析
        3.4.2 TFBG折射率傳感特性的仿真分析
        3.4.3 TFBG表面薄膜厚度的仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
4 基于瓊脂糖的傾斜光纖光柵濕度傳感器的設(shè)計
    4.1 傾斜光纖光柵的鍍膜方法
        4.1.1 提拉鍍膜法
        4.1.2 澆注鍍膜法
        4.1.3 人工手動鍍膜法
        4.1.4 凝膠滴落鍍膜法
    4.2 濕度測量實驗
    4.3 光功率測量實驗
        4.3.1 光功率測量原理
        4.3.2 傳感器光功率的測量
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]電磁力式光纖光柵直流大電流傳感技術(shù)研究[J]. 姚遠,周次明,童杏林,張文舉,王東禮.  武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2012(06)
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[7]一種用于病人監(jiān)護儀的光纖濕度傳感器的研制[J]. 周勝軍,白志鵬,劉鳳軍.  中國醫(yī)療器械雜志. 1998(04)
[8]瓊脂凝固性關(guān)鍵因素的研究[J]. 張端玲,毛靜琴,程麗芬,賈建國,海珊,張鳳亭.  山西林業(yè)科技. 1997(01)
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碩士論文
[1]龍須菜瓊膠多糖的制備技術(shù)及流變學(xué)特性的研究[D]. 張莉.中國海洋大學(xué) 2009
[2]低成本濕度標(biāo)定系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 李雪蓮.山西大學(xué) 2006
[3]溫室用空氣內(nèi)循環(huán)式封閉空間除濕系統(tǒng)研究[D]. 陳小蘭.揚州大學(xué) 2006



本文編號：3347484