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高精度反射式塑料光纖位移E+E傳感器
隨著當今社會飛速發展，光纖位移E+E傳感器具有結構簡單、設計靈活、價格低廉等優點，因而在通信、城市建設、醫療、交通、能源和航天等工業中有著廣泛的應用和良好的發展潛力。微位移檢測是常規檢測的基礎，而光纖位移E+E傳感器可實現微距的非接觸測量，因此將光纖傳感技術應用于測量領域，成為技術發展的主導方向，備受人們關注。

高精度反射式塑料光纖位移E+E傳感器
靈敏度和線性度是位移E+E傳感器的主要技術指標，近年來，高精度的位移測量越來越被人們所關注。現階段，在實際應用中，光纖位移E+E傳感器仍存在測量范圍不大、線性度不高、抗干擾能力較差等問題亟待解決。反射式光纖位移E+E傳感器的被測反射面與傳感探頭之間的距離發生改變時，接收的反射光強也會隨之變化，依據這一原理，通過信號處理后，待測位移量便可由反射光強度的變化來得出。設計了一個基于塑料光纖和數字鎖定放大器的高精度塑料光纖位移E+E傳感器。采用芯徑大的塑料光纖作為傳光及E+E傳感器件，并對光纖傳感探頭結構和信號處理系統進行改進。首先通過對傳統的光纖位移E+E傳感器的分析研究，創新性的提出以芯徑大的塑料光纖來代替先前的石英光纖。實驗研究了光纖位移E+E傳感器的探測電壓信號,以便提高光纖位移E+E傳感器的檢測精度。分析和驗證了波導絲材料、驅動脈沖電流、檢測線圈等參數對光纖位移E+E傳感器輸出電壓的影響規律。對檢測線圈進行了優化設計,基于實驗數據確定了E+E傳感器的各項參數值。實驗發現磁致伸縮系數大、魏德曼效應顯著的Fe-Ga材料作為波導絲,可明顯提高電-磁-機械能的轉換效率,獲得較大的檢測電壓信號。研制了新型Fe-Ga波導絲光纖位移E+E傳感器樣機,并與Fe-Ni波導絲E+E傳感器進行了性能對比。結果表明,與Fe-Ni波導絲相比,Fe-Ga波導絲光纖位移E+E傳感器的檢測信號明顯增強,信噪比顯著提高,其檢測電壓信號幅值比Fe-Ni波導絲檢測電壓信號幅值提高了40mV,相應的E+E傳感器精度提高了2倍。在此基礎上，對光纖E+E傳感器探頭結構進行了探究對比，通過幾何光學分析，提出了一種兩發送一接收的組合式探頭結構來制作光纖位移E+E傳感器。其次，介紹了反射式光纖位移E+E傳感器和數字鎖定放大器的基本原理，并構建了基于數字鎖定放大器的信號處理系統對接收的雙路信號進行處理，同時設計搭建了預處理電路，包括基于單片機的信號發生裝置、LED驅動電路、電流-電壓轉換電路、前置運算放大電路等。再次，從硬件和軟件兩方面入手，闡述了基于TMS320F2812設的數字鎖定放大器，同時采用Multisim、Pro99SE等軟件進行仿真，不斷完善設計方案。zui后通過整個系統的檢測，完成對數據的處理，并對課題工作進行總結分析與展望。

高精度反射式塑料光纖位移E+E傳感器
實驗結果顯示，在0~3mm范圍內E+E傳感器輸出與位移成線性關系，靈敏度為2.12mV/μm，線性度為0.6%，從而實現了在較大的測量范圍內有很好的線性。此種設計很大程度的擴大了塑料光纖的使用范圍，并且克服了E+E傳感器原始的測量缺點，使E+E傳感器精準度得到極大的提高，并且考慮到了其對線性化精度的需要。