基于多普勒效应的光纤流体流速传感器研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-20页 |
| 1.1 课题背景 | 第11-12页 |
| 1.2 多普勒测速技术的发展过程和研究现状 | 第12-15页 |
| 1.3 光纤速度传感器主要的实现方法 | 第15-17页 |
| 1.3.1 光纤迈克尔逊速度干涉仪 | 第15-16页 |
| 1.3.2 全光纤任意反射面速度干涉仪 | 第16页 |
| 1.3.3 采用PGC的M-Z光纤速度干涉仪 | 第16-17页 |
| 1.4 论文的主要研究内容和结构安排 | 第17-20页 |
| 第二章 激光多普勒传感系统理论模型与特性分析 | 第20-30页 |
| 2.1 激光多普勒传感系统理论模型 | 第20-22页 |
| 2.2 多普勒频移光外差检测 | 第22-24页 |
| 2.3 光学多普勒测速性能影响因素分析 | 第24-29页 |
| 2.3.1 激光器对测速系统性能的影响 | 第25-27页 |
| 2.3.1.1 激光器线宽 | 第25-26页 |
| 2.3.1.2 激光器频率漂移 | 第26-27页 |
| 2.3.2 光电探测器对系统性能的影响 | 第27-29页 |
| 2.3.2.1 探测器带宽 | 第27页 |
| 2.3.2.2 探测器灵敏度 | 第27-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 光纤型多普勒测速光路系统设计 | 第30-41页 |
| 3.1 传统光路结构 | 第30-33页 |
| 3.1.1 参考光光路结构 | 第30-31页 |
| 3.1.2 自混频光路结构 | 第31-32页 |
| 3.1.3 双光束——双散射结构 | 第32-33页 |
| 3.2 光路结构设计 | 第33-35页 |
| 3.3 双探头测速模型 | 第35-37页 |
| 3.4 系统各部分器件选择 | 第37-40页 |
| 3.4.1 激光器的选择 | 第37-38页 |
| 3.4.2 光环形器的选择 | 第38页 |
| 3.4.3 光纤准直器的选择 | 第38-39页 |
| 3.4.4 光电探测器的选择 | 第39-40页 |
| 3.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 第四章 信号处理模块的设计 | 第41-52页 |
| 4.1 多普勒信号处理方法 | 第41-45页 |
| 4.1.2 频率跟踪法 | 第42页 |
| 4.1.3 计数法 | 第42-44页 |
| 4.1.4 数字相关器 | 第44页 |
| 4.1.5 快速傅里叶变换法(FFT) | 第44-45页 |
| 4.2 硬件电路模块 | 第45-47页 |
| 4.3 软件模块设计 | 第47-51页 |
| 4.3.1 快速傅里叶变化 | 第47-50页 |
| 4.3.1.1 DFT算法原理 | 第47页 |
| 4.3.1.2 FFT算法原理 | 第47-49页 |
| 4.3.1.3 FFT算法的matlab仿真 | 第49-50页 |
| 4.3.2 软件设计流程图 | 第50页 |
| 4.3.3 软件界面设计 | 第50-51页 |
| 4.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 第五章 实验系统设计、优化与测试实验 | 第52-66页 |
| 5.1 模拟实验系统的搭建 | 第52-54页 |
| 5.2 固体转盘测速实验 | 第54-58页 |
| 5.3 流体流速测量实验 | 第58-62页 |
| 5.4 误差分析 | 第62-64页 |
| 5.4.1 原理公式近似引起的误差 | 第62-63页 |
| 5.4.2 发射倾角的变化引起的误差 | 第63-64页 |
| 5.4.3 多普勒频谱加宽引起的误差 | 第64页 |
| 5.4.4 其它因素引起的误差 | 第64页 |
| 5.5 双探头测速模型的初步验证 | 第64-65页 |
| 5.6 本章小结 | 第65-66页 |
| 第六章 总结 | 第66-68页 |
| 6.1 工作总结 | 第66页 |
| 6.2 存在问题及展望 | 第66-68页 |
| 致谢 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 附录 | 第73-75页 |
| 攻读硕士学位期间所取得的成果 | 第75-76页 |
