Например, Бобцов

Волоконно-оптический амплитудный датчик направления и величины изгиба

Аннотация:

Предмет исследования. Предложен вариант реализации волоконно-оптического датчика направления и величины изгиба. В отличие от известных спектральных измерительных комплексов, рассматриваемое решение предполагает использование амплитудной методики опроса, позволяющей увеличить быстродействие сенсора, применив более простые и доступные компоненты. Метод. Исследован чувствительный элемент на основе специальных дифракционных структур, который состоит из пар чирпированных волоконных брэгговских решеток. Чувствительные элементы закреплены на оснастке в виде стального стержня, подверженного изгибному воздействию. Основные результаты. Продемонстрирована способность датчика определять величину и направление изгиба в диапазоне отклонения от 0 до 30 мм со среднеквадратичным отклонением измеренных значений от реальных в 0,536 мм. Данный результат измерений достигнут с помощью обработки данных, полученных с трех измерительных устройств, нейронной сетью, скрытый слой которой составил 10 нейронов, при этом функцией активации установлена сигмоида. Практическая значимость. Результаты исследований имеют существенное значение для современных систем мониторинга. Реализация датчика направления и величины изгиба в формате волоконно-оптического устройства способна преодолеть ограничения пьезоэлектрических сенсоров, благодаря высокой помехозащищенности и стойкости к воздействию внешних сред. Предложенное технологическое решение позволяет отойти от спектральной методики проведения измерений, получившей широкое распространение в волоконно-оптических сенсорных системах. Применение амплитудного датчика величины и направления изгиба дает возможность его использования в составе устройств, где существует необходимость в точном позиционировании управляющих элементов или структурных компонент, подвергаемых изгибному воздействию. Благодаря измерению воздействия при помощи оценки оптической мощности сигнала, конструкция датчика не предполагает наличие сложного измерительного устройства. Работоспособность сенсора может быть обеспечена при помощи каскада недорогих, но при этом высокоскоростных и долговечных фотоприемных устройств.

Ключевые слова:

Постоянный URL

Статьи в номере

Содержание © 1993–2024 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Университет ИТМО