光纖布拉格光柵（fiber Bragg grating,以下簡稱FBG）,具有體積小,重量輕,外形可變等優(yōu)點。目前在橋梁,隧道,電力和航空等領域都有重要的應用。本文提出兩種基于FBG的測量足部的傳感器,是FBG在運動生物力學領域的一種應用。1.提出了一種基于FBG的測量腳趾彎曲位移的傳感器。在運動生物力學領域,一般都應用類似Vicon運動捕捉系統(tǒng)等實時記錄位移的變化,需要用到4到8個攝像頭,再加上電腦等,體積龐大,測量時間長,費時費力。被提出的傳感器通過結合Vicon運動捕捉系統(tǒng)的標定實驗,得到校準方程后就可以實時的監(jiān)測各個腳趾的位移變化,方便快捷,易于攜帶。2.提出了一種基于FBG的測量第一跖趾關節(jié)活動度的傳感器。經過測試,該傳感器可以較為準確的測量第一跖趾關節(jié)活動度。由于第一跖趾關節(jié)活動度是衡量累及該關節(jié)的某些疾病嚴重程度以及評價相關手術療效的重要生物力學指標,則該傳感器可以為醫(yī)生做出這方面的臨床評估提供幫助。 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 幾種光纖光柵
    1.3 光纖光柵的應用
        1.3.1 在電力工業(yè)中的應用
        1.3.2 在地質災害上的應用
        1.3.3 在石油化工領域中的應用
        1.3.4 在生物醫(yī)學中的應用
    1.4 本文的主要工作
        1.4.1 研究的意義
        1.4.2 論文章節(jié)內容安排
2 FBG的傳感原理及制備
    2.1 FBG的基本傳感原理
        2.1.1 溫度傳感原理
        2.1.2 應變傳感原理
    2.2 FBG的刻寫方法
    2.3 實驗室制備FBG
    2.4 本章小結
3 基于FBG的腳趾彎曲位移傳感器研究
    3.1 研究背景
    3.2 傳感器的設計及實驗裝置
        3.2.1 傳感器的設計
        3.2.2 實驗裝置
    3.3 傳感器的工作原理
    3.4 傳感器的標定實驗方案
    3.5 實驗數(shù)據分析
        3.5.1 單個樣本的分析
        3.5.2 多個樣本的交叉分析
        3.5.3 響應系數(shù)的準確度分析
    3.6 本章小結
4 基于FBG的第一跖趾關節(jié)活動度的傳感器研究
    4.1 研究背景
    4.2 第一跖趾關節(jié)的活動度
    4.3 傳感器的設計及實驗裝置
        4.3.1 傳感器的設計
        4.3.2 實驗裝置
        4.3.3 傳感器的工作原理
    4.4 傳感器的標定實驗方案
    4.5 實驗數(shù)據分析
        4.5.1 單個樣本的分析
        4.5.2 多個樣本的交叉分析
        4.5.3 響應系數(shù)的準確度分析
    4.6 本章小結
5 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
附錄A 基于FBG的腳趾彎曲位移傳感器研究的實驗數(shù)據
附錄B 基于FBG的第一跖趾關節(jié)活動度傳感器研究的實驗數(shù)據
作者簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于光纖光柵的高壓開關柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 尹春杰.  光通信技術. 2011(10)
[2]光纖光柵測溫系統(tǒng)在電力電纜溫度在線監(jiān)測中的應用[J]. 李軍.  華東電力. 2005(12)



本文編號：3671310