光纤位移传感器工作原理及Matlab仿真分析

"本文深入探讨了基于光纤位移传感器的工作原理及其在Matlab环境下的仿真过程，重点关注了白光干涉光纤位移传感器。文章指出，光纤传感器因其高灵敏度、抗电磁干扰等优势，成为航空等领域的重要选择。文中以加拿大Roctest公司的FO-LPDS传感器为例，介绍了其利用Fizeau干涉仪解调技术实现高精度和快速响应的特点，并在土木工程中已有应用。传感器由连杆、薄膜Fizeau干涉仪等组成，当连杆移动时，干涉仪的光强分布会发生变化，通过解调这些变化可获取位移信息。在Matlab中，作者对光信号处理进行了仿真，揭示了传感器位移与Fizeau干涉仪光强分布的关系，并探讨了解调算法。文章最后展望了这种传感器在航空工业的广阔应用前景。" 本文主要阐述了光纤位移传感器的原理与应用，特别是白光干涉光纤位移传感器。光纤传感器相较于传统传感器具有诸多优点，包括高灵敏度、抗干扰能力、耐腐蚀性和结构紧凑等，使其在航空等高要求领域中受到青睐。其中，Roctest公司的FO-LPDS传感器采用了Fizeau干涉仪技术，通过连杆上的薄膜Fizeau干涉仪（TFFI）实现位移测量。当连杆移动时，TFFI上的光点位置改变，导致干涉仪光强分布发生变化。这一变化被读数器捕捉并解调，从而获得精确的位移信息。 在Matlab仿真环境中，作者模拟了传感器与读数器之间的光信号处理过程，研究了传感器位移与Fizeau干涉仪光强分布的对应关系。这一步对于理解和优化传感器性能至关重要，同时也为信号解调算法提供了理论基础。解调算法是将光强变化转化为位移数据的关键步骤，通过分析这些算法，可以进一步提高传感器的测量精度和实时性。 文章还指出，FO-LPDS传感器已在土木工程中得到成功应用，其简单结构和高效性能预示着在航空工业中有着巨大的潜力。随着技术的不断发展，光纤位移传感器有望在更多领域发挥重要作用，特别是在需要高精度、快速响应和恶劣环境适应性的场合。 基于光纤位移传感器的工作原理与仿真是一个关键的研究领域，对于提升传感器性能、拓展应用范围具有重要意义。通过深入理解其工作机理和仿真分析，可以推动传感器技术的进步，满足更多行业的精密测量需求。