高精度反射式塑料光纤位移E+E传感器
随着当今社会飞速发展，光纤位移E+E传感器具有结构简单、设计灵活、价格低廉等优点，因而在通信、城市建设、医疗、交通、能源和航天等工业中有着广泛的应用和良好的发展潜力。微位移检测是常规检测的基础，而光纤位移E+E传感器可实现微距的非接触测量，因此将光纤传感技术应用于测量领域，成为技术发展的主导方向，备受人们关注。

高精度反射式塑料光纤位移E+E传感器
灵敏度和线性度是位移E+E传感器的主要技术指标，近年来，高精度的位移测量越来越被人们所关注。现阶段，在实际应用中，光纤位移E+E传感器仍存在测量范围不大、线性度不高、抗干扰能力较差等问题亟待解决。反射式光纤位移E+E传感器的被测反射面与传感探头之间的距离发生改变时，接收的反射光强也会随之变化，依据这一原理，通过信号处理后，待测位移量便可由反射光强度的变化来得出。设计了一个基于塑料光纤和数字锁定放大器的高精度塑料光纤位移E+E传感器。采用芯径大的塑料光纤作为传光及E+E传感器件，并对光纤传感探头结构和信号处理系统进行改进。首先通过对传统的光纤位移E+E传感器的分析研究，创新性的提出以芯径大的塑料光纤来代替先前的石英光纤。实验研究了光纤位移E+E传感器的探测电压信号,以便提高光纤位移E+E传感器的检测精度。分析和验证了波导丝材料、驱动脉冲电流、检测线圈等参数对光纤位移E+E传感器输出电压的影响规律。对检测线圈进行了优化设计,基于实验数据确定了E+E传感器的各项参数值。实验发现磁致伸缩系数大、魏德曼效应显著的Fe-Ga材料作为波导丝,可明显提高电-磁-机械能的转换效率,获得较大的检测电压信号。研制了新型Fe-Ga波导丝光纤位移E+E传感器样机,并与Fe-Ni波导丝E+E传感器进行了性能对比。结果表明,与Fe-Ni波导丝相比,Fe-Ga波导丝光纤位移E+E传感器的检测信号明显增强,信噪比显著提高,其检测电压信号幅值比Fe-Ni波导丝检测电压信号幅值提高了40mV,相应的E+E传感器精度提高了2倍。在此基础上，对光纤E+E传感器探头结构进行了探究对比，通过几何光学分析，提出了一种两发送一接收的组合式探头结构来制作光纤位移E+E传感器。其次，介绍了反射式光纤位移E+E传感器和数字锁定放大器的基本原理，并构建了基于数字锁定放大器的信号处理系统对接收的双路信号进行处理，同时设计搭建了预处理电路，包括基于单片机的信号发生装置、LED驱动电路、电流-电压转换电路、前置运算放大电路等。再次，从硬件和软件两方面入手，阐述了基于TMS320F2812设的数字锁定放大器，同时采用Multisim、Pro99SE等软件进行仿真，不断完善设计方案。zui后通过整个系统的检测，完成对数据的处理，并对课题工作进行总结分析与展望。

高精度反射式塑料光纤位移E+E传感器
实验结果显示，在0~3mm范围内E+E传感器输出与位移成线性关系，灵敏度为2.12mV/μm，线性度为0.6%，从而实现了在较大的测量范围内有很好的线性。此种设计很大程度的扩大了塑料光纤的使用范围，并且克服了E+E传感器原始的测量缺点，使E+E传感器精准度得到极大的提高，并且考虑到了其对线性化精度的需要。