【摘 要】
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随着我国总体实力的迅猛提升,各个行业对安全的要求变得越来越严格,振动测量作为安全检测的重要指标之一,不仅在与我们密切相关的轨道交通、工程建设、健康医疗等日常安全评估方面,还在地震和海啸等自然灾害的监测中发挥至关重要的作用。振动传感器的应用降低了危险事故发生的概率,保护了人们生命财产安全。然而,随着振动检测环境日益复杂化,传统的电振动传感器已经满足不了需求,考虑到光纤传感器具有耐腐蚀、抗电磁干扰、动
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随着我国总体实力的迅猛提升,各个行业对安全的要求变得越来越严格,振动测量作为安全检测的重要指标之一,不仅在与我们密切相关的轨道交通、工程建设、健康医疗等日常安全评估方面,还在地震和海啸等自然灾害的监测中发挥至关重要的作用。振动传感器的应用降低了危险事故发生的概率,保护了人们生命财产安全。然而,随着振动检测环境日益复杂化,传统的电振动传感器已经满足不了需求,考虑到光纤传感器具有耐腐蚀、抗电磁干扰、动态范围大、搭设简单、体积小等优点,光纤振动传感器就成为了近年来安全技术领域的研究热点。本文主要根据激光在光纤中的干涉原理设计并搭建了几种光纤振动传感器,并对其中基于Sagnac干涉型光纤振动传感器进行了应用研究。实验涉及传感器的传感头均采用半径为7mm的光纤环,该传感头制备简单,耐腐蚀,并且传感器的整体体积比较小,便于携带。针对振动信号的处理,本文采用快速傅里叶变换（FFT）方法,可以通过变换后的频域图准确确定振动信号的频率,并且通过增加滤波程序减小了环境中噪声对数据处理结果的影响。研究发现,Sagnac干涉型振动传感器的振动响应测试最佳,性能明显优于单光纤振动传感器和基于Mach-Zenhder干涉型振动光纤传感器。该类型传感器的频率响应准确,同一频率下,FFT变换后的幅值与振动信号幅值有非常好的线性关系。基于Sagnac干涉型振动传感器优良的振动响应性能,对其进行了噪声和心率信号的应用测试,测试结果理想。
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