基于光纤光栅技术的旋转扭矩传感器设计及其应用.docx

基于光纤光栅技术的旋转扭矩传感器设计及其应用

目录

基于光纤光栅技术的旋转扭矩传感器设计及其应用（1）．．．．．．．．．．3

一、内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

二、光纤光栅技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1光纤光栅原理简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2光纤光栅在传感领域的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.3光纤光栅技术的发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

三、旋转扭矩传感器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.1传感器总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.2光纤光栅传感器结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.3信号处理电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

四、实验与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.1实验设备与材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.2实验方法与步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.3实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

五、应用案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

5.1在风力发电领域的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

5.2在汽车制造领域的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

5.3在石油化工领域的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

六、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

6.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

6.2存在问题与不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

6.3未来发展方向与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

基于光纤光栅技术的旋转扭矩传感器设计及其应用（2）．．．．．．．．．36

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

1.2旋转扭矩传感技术发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

1.3光纤光栅技术在扭矩传感中的应用优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

光纤光栅扭矩传感器设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.1光纤光栅的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.2光纤光栅扭矩传感器的结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.3传感器信号处理与分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

传感器关键部件设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.1光纤光栅传感元件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.2光路系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.3信号调理电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

传感器性能分析与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．