| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-10页 |
| 1 绪论 | 第10-15页 |
| ·光纤光栅传感器概述 | 第10页 |
| ·振动传感器概述 | 第10-11页 |
| ·振动测量一般方法概述 | 第11页 |
| ·光纤加速度计 | 第11页 |
| ·光纤光栅振动传感器的研究现状 | 第11-14页 |
| ·本论文的主要研究内容与意义 | 第14-15页 |
| 2 光纤光栅光学传感特性 | 第15-31页 |
| ·光纤光栅传感技术的研究与进展 | 第15-17页 |
| ·光纤光栅的分类 | 第15-16页 |
| ·光纤光栅的写入技术 | 第16-17页 |
| ·FBG 的基本光学特性 | 第17-19页 |
| ·光纤光栅（FBG）的波导结构 | 第17-18页 |
| ·光纤光栅的基本光学参数 | 第18-19页 |
| ·光纤光栅反射峰的特点 | 第19页 |
| ·FBG 的基本传感原理 | 第19-23页 |
| ·FBG 应变传感模型 | 第19-21页 |
| ·FBG 温度传感模型 | 第21-23页 |
| ·振动加速度传感模型 | 第23页 |
| ·FBG 传感信号的检测 | 第23-26页 |
| ·概述 | 第23-24页 |
| ·FBG 常用解调方法 | 第24-26页 |
| ·应用放大自发辐射光源（ASE）的解调方案 | 第26-30页 |
| ·概述 | 第26-27页 |
| ·解调原理 | 第27-28页 |
| ·ASE 光源单调下降区域的确定 | 第28页 |
| ·光纤布拉格光栅的选取 | 第28-29页 |
| ·FBG 波长漂移的最大值 | 第29-30页 |
| ·FBG 光功率/波长灵敏度的计算 | 第30页 |
| ·应变和光功率的关系 | 第30页 |
| ·温度变化和光功率的关系 | 第30页 |
| ·本章小结 | 第30-31页 |
| 3 光纤光栅悬臂梁测振系统的构成和原理 | 第31-41页 |
| ·光纤光栅悬臂梁测振传感器的结构 | 第31页 |
| ·双金属悬臂梁的选取及其等效参数推导 | 第31-33页 |
| ·等效密度 | 第32页 |
| ·等效杨氏模量 | 第32页 |
| ·等效弯曲刚度 | 第32-33页 |
| ·悬臂梁的静态特性 | 第33-36页 |
| ·悬臂梁的弯矩方程 | 第33-34页 |
| ·横截面上的应力及其分布规律 | 第34-35页 |
| ·最大应力计算公式 | 第35页 |
| ·最大应变计算公式 | 第35-36页 |
| ·振动加速度测量系统的动态模型 | 第36-40页 |
| ·加速度计模型 | 第36-38页 |
| ·振动传感器的幅频特性和相频特性 | 第38-39页 |
| ·光纤光栅加速度计数学模型 | 第39页 |
| ·光纤光栅悬臂梁测振传感器的振动频率和待测振动频率之间的关系 | 第39-40页 |
| ·光纤光栅悬臂梁测振系统的固有频率 | 第40页 |
| ·本章小结 | 第40-41页 |
| 4 传感头尺寸的优化及固有频率仿真分析 | 第41-48页 |
| ·传感头尺寸的优化 | 第41-42页 |
| ·对传感头进行优化的原因 | 第41页 |
| ·优化原则 | 第41页 |
| ·优化方法及结果 | 第41-42页 |
| ·传感器加速度测量范围的确定 | 第42页 |
| ·光纤光栅悬臂梁振动传感器的固有频率ANSYS 仿真分析 | 第42-47页 |
| ·传感头的模态分析 | 第43-46页 |
| ·等效为弹簧-质量系统的ANSYS 模态分析 | 第46-47页 |
| ·本章小结 | 第47-48页 |
| 5 光纤光栅悬臂梁测振系统的光电检测电路设计 | 第48-55页 |
| ·测振系统结构 | 第48-49页 |
| ·系统结构及原理 | 第48页 |
| ·光路中各参数的计算 | 第48-49页 |
| ·光电信号检测电路设计 | 第49-54页 |
| ·前置放大电路的设计 | 第49-51页 |
| ·高通滤波电路的设计 | 第51-52页 |
| ·后续放大电路和除法电路的设计 | 第52-53页 |
| ·带通滤波电路的设计 | 第53页 |
| ·调零电路和跟随电路的设计 | 第53-54页 |
| ·示波器显示电压与待测加速度的关系 | 第54页 |
| ·系统的灵敏度 | 第54页 |
| ·本章小结 | 第54-55页 |
| 6 光纤光栅悬臂梁测振系统和温度传感特性的实验分析 | 第55-67页 |
| ·传感头的制作 | 第55-56页 |
| ·胶粘剂的选取 | 第55页 |
| ·具体制作过程 | 第55-56页 |
| ·光纤光栅悬臂梁测振系统的实验分析 | 第56-61页 |
| ·传感头的初始反射中心波长和光功率的测量 | 第56-57页 |
| ·光纤光栅悬臂梁振动传感头的固有频率测量实验 | 第57-59页 |
| ·光纤光栅悬臂梁测振实验 | 第59-61页 |
| ·温度传感特性的实验分析 | 第61-66页 |
| ·裸光栅的波长-温度灵敏度理论值η_T | 第61页 |
| ·光纤光栅悬臂梁的温度特性 | 第61-62页 |
| ·光纤光栅悬臂梁温度传感系统的解调 | 第62-66页 |
| ·本章小结 | 第66-67页 |
| 7 总结和展望 | 第67-70页 |
| ·光纤光栅悬臂梁测振系统实现双参数测量 | 第67-69页 |
| ·振动和温度同时测量方案的提出 | 第67页 |
| ·振动和温度同时测量的原理 | 第67-68页 |
| ·利用匹配光栅消除温度变化的原理 | 第68-69页 |
| ·多参数测量前景展望 | 第69页 |
| ·本章小结 | 第69-70页 |
| 8 结论 | 第70-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-75页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 | 第75页 |
