隨著光纖傳感技術的發(fā)展,光纖法珀壓力傳感器以其體積小、質(zhì)量輕、不受電磁干擾等優(yōu)點被廣泛應用。所以研究實用性強、測量精度高、一致性好的光纖法珀壓力傳感器有很重要的意義。本文首先介紹了光纖法珀壓力傳感器和解調(diào)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及其應用,在光纖法珀傳感多光束干涉原理的基礎上對光纖法珀腔的輸出光譜特性進行了分析,對幾種光纖法珀傳感解調(diào)算法做了理論研究。設計了臺面膜傳感器結構,分析了法珀腔腔長對反射信號的影響以及臺面膜半徑、膜片厚度以及臺面高度對撓度的影響,并用ANSYS結構力學仿真對臺面膜結構進行建模,對均布載荷的情況下,臺面中心點位移的變化進行分析。為臺面膜結構的優(yōu)化設計提供了理論和仿真基礎,具有一定的參考價值。對光纖法珀壓力傳感系統(tǒng)進行了研究,主要包括解調(diào)系統(tǒng)的硬件以及軟件部分的設計。其中,硬件部分主要對寬譜光源和標準具進行了測試與分析;軟件部分采用虛擬儀器開發(fā)平臺Lab VIEW軟件進行了采集程序的編寫、插值算法的設計以及標準具波長算法的程序設計,對幾種尋峰算法進行了仿真分析。實現(xiàn)了光譜數(shù)據(jù)的采集、尋峰及波長計算算法。最后對實驗室現(xiàn)有的F-P壓力傳感器以及解調(diào)儀進行了評價,對解調(diào)儀的性能進行... 

【文章來源】：華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3-6臺面膜實體模型

華北電力大學碩士學位論文243.3臺面膜力學結構仿真本文用ANSYS軟件對臺面結構模型進行仿真分析，本文中臺面結構膜片的材料選為二氧化硅，楊氏模量E=7.3×1010Pa，泊松比ν=0.17，膜片半徑a=0.5mm，厚度為h1=0.08mm，臺面半徑b=0.15mm，臺面高度h2=0.04mm。首先建立臺面膜片實體模型，臺面膜是一個整體，因此，在將兩個薄的圓柱畫完之后，使用Add命令將兩個薄圓柱結合起來，使兩者成為一個整體。圖3-6為臺面膜片的三維模型。圖3-6臺面膜實體模型然后對模型采用網(wǎng)格劃分，進行網(wǎng)格劃分后的模型如圖3-7所示。圖3-7劃分網(wǎng)格后的臺面膜網(wǎng)格劃分后，對其進行約束，在本次設計的臺面膜結構中，是將圓膜的四周固支約束，因此需要把圓膜四周所有節(jié)點選中，結果如圖3-8所示。

華北電力大學碩士學位論文25圖3-8施加約束后的臺面膜模型對膜片加壓，采用分布載荷的方法，首先在軸向施加以0.02MPa為步進的0-0.12MPa壓力，查看膜片的受力情況，感壓膜片截面撓度分析圖如圖3-9所示。圖3-10為臺面膜撓度大小沿直徑方向的變化坐標圖，可以明顯的觀察到，在增加了臺面結構之后，敏感膜中心位置的偏移比較平坦，可以滿足傳感器對法珀腔平行度的要求，從而提高傳感器的測量精度。（a）正視圖（b）俯視圖圖3-9感壓膜片截面撓度分析圖

【參考文獻】：
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碩士論文
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[3]基于NI數(shù)據(jù)采集模塊光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)研究[D]. 鄧希望.武漢理工大學 2013
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本文編號：3476339