本文關(guān)鍵詞：基于FBG的動(dòng)態(tài)測(cè)試及其在人工皮膚中的初步應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：FBG(Fiber Bragg Grating)傳感器,即光纖布拉格光柵傳感器,因其抗電磁干擾、本質(zhì)安全等一系列優(yōu)勢(shì),在各種民用、軍事等傳感檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本文主要對(duì)基于FBG的動(dòng)態(tài)測(cè)試及其相應(yīng)的初步應(yīng)用進(jìn)行了探究分析。根據(jù)被檢測(cè)信號(hào)頻率的不同將動(dòng)態(tài)測(cè)試分為低頻測(cè)試和高頻測(cè)試,低頻測(cè)試主要對(duì)沖擊信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),高頻測(cè)試主要針對(duì)超聲檢測(cè)進(jìn)行探究�？傮w思路是以光纖布拉格光柵傳感器檢測(cè)動(dòng)態(tài)信號(hào)的傳感機(jī)理為基礎(chǔ),繼而設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)框架圖,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖選取實(shí)驗(yàn)器件后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。沖擊碰撞實(shí)驗(yàn)主要利用封裝設(shè)計(jì)的FBG傳感體檢測(cè)外界沖擊碰撞信號(hào),探究FBG傳感體的檢測(cè)效果以便在人工皮膚的觸覺(jué)傳感方面進(jìn)行初步應(yīng)用；高頻檢測(cè)主要是超聲檢測(cè),基于超聲激勵(lì)-光纖布拉格光柵檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)了不同柵區(qū)長(zhǎng)度的光柵對(duì)一定頻率段內(nèi)不同頻率的超聲信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)方案,分析檢測(cè)結(jié)果找出對(duì)應(yīng)檢測(cè)規(guī)律,為以后超聲檢測(cè)提供一定應(yīng)用依據(jù)。動(dòng)態(tài)測(cè)試基于雙光纖布拉格光柵匹配解調(diào)方法,此種解調(diào)方式最大的優(yōu)勢(shì)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且效果良好。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集保存主要利用數(shù)字示波器和基于LabVIEW平臺(tái)及搭配的數(shù)據(jù)采集卡等相關(guān)硬件開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)采集程序。為了對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行更好的對(duì)比分析,后續(xù)采用數(shù)據(jù)繪圖軟件Origin及功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理軟件MATLAB進(jìn)行進(jìn)一步的美化和處理。最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：硅膠材料封裝的FBG傳感體對(duì)外界沖擊信號(hào)響應(yīng)速度快,檢測(cè)靈敏度高,故可將FBG應(yīng)用在機(jī)器人人工皮膚的觸覺(jué)感知當(dāng)中；超聲激勵(lì)-光纖布拉格光柵傳感檢測(cè)實(shí)驗(yàn)在鋁板材料中進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,光纖布拉格光柵可以檢測(cè)到超聲信號(hào),并且不同長(zhǎng)度的光柵對(duì)不同頻率的超聲信號(hào)響應(yīng)結(jié)果也有所不同,并給出了兩者對(duì)應(yīng)檢測(cè)結(jié)果圖,為FBG高頻檢測(cè)應(yīng)用奠定了一定理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：FBG 動(dòng)態(tài)測(cè)試 超聲激勵(lì) 人工皮膚
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R318.1;TP274
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 課題研究的目的及意義11-12
• 1.2 基于FBG動(dòng)態(tài)測(cè)試的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本論文的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 FBG動(dòng)態(tài)測(cè)試機(jī)理15-25
• 2.1 FBG傳感檢測(cè)原理15-16
• 2.2 低頻測(cè)試機(jī)理16-18
• 2.2.1 FBG應(yīng)變傳感原理16-17
• 2.2.2 FBG傳感體的沖擊檢測(cè)原理17-18
• 2.3 高頻測(cè)試機(jī)理18-22
• 2.3.1 超聲信號(hào)傳播特點(diǎn)18-19
• 2.3.2 FBG應(yīng)變波傳感機(jī)理19-20
• 2.3.3 FBG超聲檢測(cè)影響因素分析20-22
• 2.4 FBG動(dòng)態(tài)測(cè)試解調(diào)原理22
• 2.5 本章小結(jié)22-25
• 第三章 FBG動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)25-37
• 3.1 FBG超聲信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)框架25-26
• 3.2 FBG超聲信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)組建26-33
• 3.2.1 超聲波清洗機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建26-29
• 3.2.2 超聲探頭實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建29-33
• 3.3 FBG低頻信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)33
• 3.4 FBG低頻信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)組建33-36
• 3.4.1 FBG傳感體33-34
• 3.4.2 FBG靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建34-35
• 3.4.3 FBG動(dòng)態(tài)沖擊實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第四章 FBG超聲信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)37-47
• 4.1 超聲波清洗機(jī)實(shí)驗(yàn)37-40
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及選型37
• 4.1.2 超聲檢測(cè)實(shí)驗(yàn)37-39
• 4.1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析39-40
• 4.2 超聲探頭激勵(lì)鋁板材料實(shí)驗(yàn)40-46
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及選型41
• 4.2.2 超聲檢測(cè)實(shí)驗(yàn)41-43
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析43-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第五章 FBG低頻測(cè)試及在人工皮膚中的初步應(yīng)用47-59
• 5.1 靜態(tài)實(shí)驗(yàn)47-51
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備47
• 5.1.2 靜態(tài)實(shí)驗(yàn)操作47-48
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析48-51
• 5.2 低頻沖擊實(shí)驗(yàn)51-54
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備51
• 5.2.2 沖擊實(shí)驗(yàn)操作51-52
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析52-54
• 5.3 FBG傳感器在人工皮膚中的初步應(yīng)用54-57
• 5.3.1 人工皮膚介紹54-55
• 5.3.2 基于FBG的人工皮膚設(shè)計(jì)55-57
• 5.4 本章小結(jié)57-59
• 第六章 總結(jié)展望59-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-69
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文、專(zhuān)利和參與的項(xiàng)目69-71
• 附錄71-74
• 附件74

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 徐菲;用于檢測(cè)三維力的柔性觸覺(jué)傳感器結(jié)構(gòu)及解耦方法研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：319873