| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第11-13页 |
| 1.2 溶液浓度检测物理实验法 | 第13-15页 |
| 1.2.1 超声光栅法 | 第14页 |
| 1.2.2 比重测量法 | 第14页 |
| 1.2.3 杨氏干涉法 | 第14-15页 |
| 1.2.4 掠面入射法 | 第15页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第15-19页 |
| 1.3.1 传感器国内外研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3.2 溶液浓度检测方法国内外研究现状 | 第17-19页 |
| 1.4 本设计的课题来源和主要工作内容 | 第19-21页 |
| 1.4.1 课题来源 | 第19页 |
| 1.4.2 工作内容 | 第19-21页 |
| 2 溶液浓度模型的建立 | 第21-34页 |
| 2.1 溶液浓度与其折射率关系的理论模型 | 第21-27页 |
| 2.1.1 阿贝折射仪的结构和原理 | 第21-24页 |
| 2.1.2 溶液浓度与折射率关系的推导 | 第24-27页 |
| 2.2 保偏光纤传感原理以及压差比和液体折射率关系的理论模型 | 第27-30页 |
| 2.2.1 线偏振光 | 第27-28页 |
| 2.2.2 保偏光纤传感原理 | 第28页 |
| 2.2.3 压差比和液体折射率关系的推导 | 第28-30页 |
| 2.3 待测溶液折射率与线偏振光反射率关系的理论模型 | 第30-34页 |
| 2.3.1 菲涅尔公式 | 第30-32页 |
| 2.3.2 溶液折射率与线偏振光反射率关系的推导 | 第32-34页 |
| 3 系统总体方案的设计 | 第34-55页 |
| 3.1 系统总体框图 | 第34-35页 |
| 3.2 系统主要设备选型 | 第35-55页 |
| 3.2.1 光谱仪的选型 | 第35-36页 |
| 3.2.2 光源的选型 | 第36-43页 |
| 3.2.3 光开关的选型 | 第43-45页 |
| 3.2.4 敏感棱镜的选型与设计 | 第45-48页 |
| 3.2.5 光纤准直器的选型 | 第48-50页 |
| 3.2.6 偏振分束器的选型 | 第50-52页 |
| 3.2.7 光电探测器的选型 | 第52-55页 |
| 4 信号采集和处理部分 | 第55-64页 |
| 4.1 FPGA信号采集和处理部分 | 第55-61页 |
| 4.1.1 FPGA外围电路选择 | 第55-57页 |
| 4.1.2 A/D转换 | 第57-59页 |
| 4.1.3 IP核 | 第59-60页 |
| 4.1.4 串口通信 | 第60-61页 |
| 4.2 各部分电路系统 | 第61-64页 |
| 4.2.1 采样模块电路 | 第61-62页 |
| 4.2.2 USB转串口电路 | 第62-63页 |
| 4.2.3 晶振电路 | 第63-64页 |
| 5 测量系统仿真及实验 | 第64-72页 |
| 5.1 菲涅耳公式的仿真 | 第64-66页 |
| 5.2 测量系统实验 | 第66-72页 |
| 5.2.1 溶液的配置和折射率测定 | 第66-69页 |
| 5.2.2 压差比和折射率的测定 | 第69-70页 |
| 5.2.3 线偏振光反射率和折射率的测定 | 第70-72页 |
| 6 总结与展望 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-78页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |