干涉型光纖弱磁場(chǎng)傳感器數(shù)學(xué)模型和軟解調(diào)技術(shù)研究.pdf

1、光纖弱磁場(chǎng)傳感器具有靈敏度高、動(dòng)態(tài)范圍大、使用方便、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，有非常大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景，是當(dāng)今磁場(chǎng)傳感技術(shù)中的研究熱點(diǎn)。光纖馬赫-曾德?tīng)?M-Z)干涉儀具有非常高的感應(yīng)靈敏度，將其與磁致伸縮材料相結(jié)合，便可實(shí)現(xiàn)干涉型高靈敏度的光纖磁傳感系統(tǒng)探頭，國(guó)內(nèi)外已有很多研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展了這方面的工作。本論文的研究對(duì)象為Mach-Zehnder結(jié)構(gòu)干涉型光纖弱磁場(chǎng)傳感器，結(jié)合了“光纖弱磁場(chǎng)傳感器”項(xiàng)目，主要研究?jī)?nèi)容是磁傳感探頭磁場(chǎng)分布的有

2、限元分析、系統(tǒng)靈敏度分析以及傳感器信號(hào)的軟件解調(diào)。主要研究成果如下：1.從電磁場(chǎng)基本理論出發(fā)，介紹有限元分析法求解數(shù)值問(wèn)題，采用有限元分析軟件ANSYS對(duì)探頭進(jìn)行電磁場(chǎng)有限元分析，并給出了探頭在靜態(tài)外磁場(chǎng)和動(dòng)態(tài)外磁場(chǎng)下的磁場(chǎng)分布，在對(duì)磁傳感探頭的磁場(chǎng)分布進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。2.從磁致伸縮材料性能以及光纖磁場(chǎng)傳感器基本原理出發(fā)，對(duì)創(chuàng)新的跑道型磁傳感探頭的電磁場(chǎng)分布進(jìn)行有限元分析，給出實(shí)用的傳感器數(shù)學(xué)模型，介紹光纖弱磁