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光纤陀螺解调

发布时间: 2021-02-10 20:04:09

光纤传感器有哪两种类型

(1)功能型——利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成
物性型光纤传感器原理,物性型光纤传感器是利用光纤对环境变化的敏感性,将输入物理量变换为调制的光信号。其工作原理基于光纤的光调制效应,即光纤在外界环境因素,如温度、压力、电场、磁场等等改变时,其传光特性,如相位与光强,会发生变化的现象。
(2)传光型——光纤仅仅起传输光的作用,它在光纤端面或中间加装其它敏感元件感受被测量的变化。
结构型光纤传感器原理,结构型光纤传感器是由光检测元件(敏感元件)与光纤传输回路及测量电路所组成的测量系统。其中光纤仅作为光的传播媒质,所以又称为传光型或非功能型光纤传感器。

Ⅱ 光纤传感器有什么优点

光纤传感器优点:

一、灵敏度较高;

二、几何形状具有多方面的适应性,可以制成任意形状的光纤传感器;

三、可以制造传感各种不同物理信息(声、磁、温度、旋转等)的器件;

四、可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境;

五、而且具有与光纤遥测技术的内在相容性。

光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器,在调制器内与外界被测参数的相互作用, 使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化,成为被调制的光信号,再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。整个过程中,光束经由光纤导入,通过调制器后再射出,其中光纤的作用首先是传输光束,其次是起到光调制器的作用。

(2)光纤陀螺解调扩展阅读:


光纤传感器分类

1、根据光受被测对象的调制形式可以分为:强度调制型、偏振态制型、相位制型、频率制型;

2、根据光是否发生干涉可分为:干涉型和非干涉型;

3、根据是否能够随距离的增加连续地监测被测量可分为:分布式和点分式;

4、根据光纤在传感器中的作用可以分为:一类是功能型(Functional Fiber,缩写为FF)传感器,又称为传感型传感器; 另一类是非功能型(Non Functional Fiber缩写为NFF),又称为传光型传感器。

Ⅲ 哪位前辈做过动中通

关键词:电视现场转播 动中通 卫星自动跟踪 卫星通信

由于广播电视技术水平的提高,电视转播已经能很容易地把单一、小范围、固定场景的画面快速地传送到世界各地。但对于大型体育比赛,如多场景、长距离、大场面、移动的竞赛项目(如马拉松、公路竞走、公路自行车、铁人三项、高尔夫、赛艇、汽车拉力赛等),由于受到现场环境和转播设备数量的限制,凭借一般电视台常规设备和现有技术是难以完成现场转播任务的。但是,如果具有移动转播的“动中通”技术、设备及其操作技巧,上述赛事转播中所遇到的困难即可迎刃而解。

“动中通”系统构成

“动中通”是由卫星自动跟踪系统和卫星通信系统两部分组成。

卫星自动跟踪系统

卫星自动跟踪系统是用以保证卫星发射天线在车体运动时对卫星的准确指向。其主要设备有:

(1)天线座,采用卸载和储力方式减小天线传动时的负载惯量。

(2)伺服,采用位置环或速度环控制方式,使用模拟硬件提高电路响应速度,减小伺服 跟踪系统的动态滞后误差。

(3)数据处理,使用专用的数学解算平台,对误差信号、载体的动态信号进行处理,解算出天线的控制信号。

(4)载体测量,使用捷联惯导测量组合测量出载体的变化量,使其反应在天线跟踪上。其中,激光陀螺是在光学干涉原理基础上发展起来的新型导航仪器,成为新一代捷联式惯性导航系统理想的主要部件,用于对所设想的物体精确定位。石英挠性摆式加速度计是由熔融石英制成的敏感元件,挠性摆式结构装有一个反馈放大器和一个温度传感器,用于测量沿载体一个轴的线加速度。光纤陀螺三轴惯测组合由三个光纤陀螺仪和三个石英挠性摆式加速度计组成,可以实时地输出载体的角速度、线加速度、线速度等数据,具有对准、导航和航向姿态参考基准等多种工作方式,用于移动载体的组合导航和定位,同时为随动天线的机械操控装置提供准确的数据。主要性能:加表精度 1×10-4g;光纤陀螺精度(漂移稳定性)≤1°/h;标度固形线性度≤5×10-4。

卫星通信系统

卫星通信系统的作用是使电视信号上行传输到卫星,并由转发器下行传送到地面卫星接收装置。其主要设备有:编/解码器、调制/解调器、上/下变频器、高功率放大器、双工器和低噪声放大器。

“动中通”系统工作原理

载体在移动过程中,由于其姿态和地理位置发生变化,会引起原对准卫星天线偏离卫星,使通信中断,因此必须对载体的这些变化进行隔离,使天线不受影响并始终对准卫星。这就是天线稳定系统要解决的主要问题,也是移动载体进行不间断卫星通信的前提。

“动中通”自动跟踪系统是在初始静态情况下,由GPS、经纬仪、捷联惯导系统测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角,然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线仰角,在保持仰角对水平面不变的前提下转动方位,并以信号极大值方式自动对准卫星。在载体运动过程中,测量出载体姿态的变化,通过数学平台的运算,变换为天线的误差角,通过伺服机构调整天线方位角、俯仰角、极化角,保证载体在变化过程中天线对星在规定范围内,使卫星发射天线在载体运动中实时跟踪地球同步卫星。该系统跟踪方式有自跟踪和惯导跟踪两种。自跟踪是依靠卫星信标进行天线闭环伺服跟踪;惯导跟踪是利用陀螺惯导组合敏感载体的变化进行天线跟踪。这两种跟踪可根据现场情况自动切换。当系统对星完毕转入自动跟踪后,以自跟踪方式工作;与此同时,惯导系统也进入工作状态,并不断输出天线极化、方位和俯仰等数据。当由于遮挡或其它原因引起天线信标信号中断时,系统自动切换到惯导跟踪方式。同时,利用先进的移动卫星通信系统传输广播电视信号,达到现场转播效果。

“动中通”车能在20~100km/h的行驶速度下通过卫星双向传送数字电视信号,保障运动载体在移动过程中不间断进行宽带多媒体卫星通信。各级路面载体最大行驶速度见附表。

“动中通”系统特点

“动中通”在直播中有以下优点:

(1)在转播过程中采用自主跟踪方式跟踪卫星,充分利用了卫星通信覆盖区域大、抗干扰能力强、线路稳定的特点,可实现点对点、点对多点、点对主站移动卫星的通信;

(2)“动中通”车具有灵活、机动的转播特点,能确保快速、实时的静态和动态现场直播;

(3)自动重捕时间短,驶出通信盲区后能快速恢复通信;

(4)与OFDM“无方向”移动微波设备相比,“动中通”车无需收、发设备操作人员在恶劣环境条件下工作,节约了人力、物力,而且减小了电磁辐射污染;

(5)信号传输过程的节点减少,提高了转播质量和可靠性;

(6)能降低大范围、复杂场景直播过程的运行成本。

然而,受目前技术的限制,“动中通”仍存在一些不足,主要是:

(1)在转播环境比较复杂(建筑物太高、太多,桥梁、山区等)的情况下,会出现信号中断现象;

(2)用两辆“动中通”车传送不同电视图像信号,在图像播出时不易做到无闪点连接(两车同时遇到闪点);

(3)“动中通”车与移动信号采集车之间信号传输不易(两车的方向、位置在不断变化)。

实际中应注意的问题

实际中,天线的选型比较重要。直径大的天线各种参数指标高,对信号的传输有利;直径小的天线运动惯量小,易于提高机械操控的精度。综合来看,以目前的技术水平,用1.2m的Ku天线是比较合适的。

因为发射天线对卫星是有指向误差的,对于1.2m的Ku天线,载体在运动中跟踪天线的设定误差要小于0.1°。另外,馈源也要进行旋转跟踪,垂直和水平极化隔离度要大于30dB,才能在不干扰其它转发器的情况下保证有效的发射功率。

由于受空中各种摄动力的影响,卫星的位置在不断地漂移,其姿态也在细微地改变,这些都会加大指向误差。因此,检测卫星信标信号的变化,对精确跟踪卫星会有很大的帮助。

由于在实际转播中不能限制载体运动(方向、位置、速度、旋转的变化),所以信号要 通过一个高频滑环输送到“馈源”上。高频滑环的质量将直接影响到发射信号质量,因而必需选择高质量的高频滑环。<BR>由于发送信号的卫星天线在车内的工作状态是三维运动的,信号是通过高功放放大后,经过软波导输送到天线馈源上发送出去的。所以,为了提高发射效率,软波导不能太长,高功放必须安装在天线的基座上随天线一起运动。这就要求高功率放大器必须具有良好的抗震动性能、体积尽量小、重量尽量轻,只有使用全固态高功放才能满足这一要求。

为了在转播体育节目中达到广播级电视运动图像质量,卫星信号传输速率需约6Mb/s。从实际测试效果上看,除存在暂短的卫星链路遮挡(天线与卫星之间有物体遮挡)外,在一级公路上以70km/h行驶时,移动车可以准确而不间断地发送信号,图像主观质量评价优于3级。

“动中通”车用于直播会遇到暂短链路遮挡问题,所以转播方案中要着重考虑弥补措施。因为“动中通”能实现点对多点的卫星通信,所以要预先设计,当某一颗星被遮挡时,发射天线应快速锁定另一颗星。当然,直播时最好有两辆“动中通”车同时提供信号,再加上其它素材画面的实时插入,从而做到有效画面的无缝连接,提高转播质量。

“动中通”技术运用于广播电视转播具有明显的优势:机动灵活,技术环节少,覆盖面积大;它可以降低直播系统的复杂性;提高直播技术的可靠性和安全性;节省直播过程的运行费用。经过不断地改进、探索和实践,“动中通”技术将会更好运用于现场转播,更快捷地为广大观众提供更生动的电视画面。

Ⅳ 光纤传感器有哪些分别用来测量什么

光纤传感器可以分为两大类: 一类是功能型(传感型)传感器; 另一类是非功能型(传光型)传感器。
1.功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件, 被测量对光纤内传输的光进行调制, 使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化, 再通过对被调制过的信号进行解调, 从而得出被测信号。
光纤在其中不仅是导光媒质,而且也是敏感元件,光在光纤内受被测量调制,多采用多模光纤。
优点:结构紧凑、灵敏度高。
缺点:须用特殊光纤,成本高,
典型例子:光纤陀螺、光纤水听器等
2.非功能型传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化, 光纤仅作为信息的传输介质,常采用单模光纤。
光纤在其中仅起导光作用,光照在光纤型敏感元件上受被测量调制。
优点:无需特殊光纤及其他特殊技术,
比较容易实现,成本低。
缺点:灵敏度较低。
实用化的大都是非功能型的光纤传感器。
光纤传感器是最近几年出现的新技术,可以用来测量多种物理量,比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等,还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里,在强电磁干扰和高电压的环境里,光纤传感器都显示出了独特的能力。目前光纤传感器已经有70多种,大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。
所谓光纤自身的传感器,就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化,从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉(比较),使输出的光的相位(或振幅)发生变化,根据这个变化就可检测出被测量的变化。光纤中传输的相位受外界影响的灵敏度很高,利用干涉技术能够检测出10的负4次方弧度的微小相位变化所对应的物理量。利用光纤的绕性和低损耗,能够将很长的光纤盘成直径很小的光纤圈,以增加利用长度,获得更高的灵敏度。
光纤声传感器就是一种利用光纤自身的传感器。当光纤受到一点很微小的外力作用时,就会产生微弯曲,而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波,它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲,通过弯曲就能够得到声音的强弱。光纤陀螺也是光纤自身传感器的一种,与激光陀螺相比,光纤陀螺灵敏度高,体积小,成本低,可以用于飞机、舰船、导弹等的高性能惯性导航系统。如图就是光纤传感器涡轮流量计的原理。
光纤传感器流量计原理
另外一个大类的光纤传感器是利用光纤的传感器。其结构大致如下:传感器位于光纤端部,光纤只是光的传输线,将被测量的物理量变换成为光的振幅,相位或者振幅的变化。在这种传感器系统中,传统的传感器和光纤相结合。光纤的导入使得实现探针化的遥测提供了可能性。这种光纤传输的传感器适用范围广,使用简便,但是精度比第一类传感器稍低。
光纤在传感器家族中是后起之秀,它凭借着光纤的优异性能而得到广泛的应用,是在生产实践中值得注意的一种传感器。
近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化,称为被调制的信号光,在经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数。
光纤传感器优点:
灵敏度较高;几何形状具有多方面的适应性,可以制成任意形状的光纤传感器;可以制造传感各种不同物理信息(声、磁、温度、旋转等)的器件;可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境;而且具有与光纤遥测技术的内在相容性。
光纤传感器应用:磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的测量。
光纤传感器凭借着其大量的优点已经成为传感器家族的后起之秀,并且在各种不同的测量中发挥着自己独到的作用,成为传感器家族中不可缺少的一员。 以上供参考!希望对你有所帮助!

Ⅳ 光纤传感器有优势吗

光纤传感器可以分为两大类: 一类是功能型(传感型)传感器; 另一类是非功能型(传光型)传感器。
1.功能型传感器
是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件, 被测量对光纤内传输的光进行调制, 使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化, 再通过对被调制过的信号进行解调, 从而得出被测信号。
光纤在其中不仅是导光媒质,而且也是敏感元件,光在光纤内受被测量调制,多采用多模光纤。
优点:结构紧凑、灵敏度高。
缺点:须用特殊光纤,成本高,
典型例子:光纤陀螺、光纤水听器等
2.非功能型传感器
是利用其它敏感元件感受被测量的变化, 光纤仅作为信息的传输介质,常采用单模光纤。
光纤在其中仅起导光作用,光照在光纤型敏感元件上受被测量调制。
优点:无需特殊光纤及其他特殊技术,
比较容易实现,成本低。
缺点:灵敏度较低。
实用化的大都是非功能型的光纤传感器。

Ⅵ 光纤传感器的分类有哪些

光纤传感器可分两大类:一类是非功能性(传光型)传感器;另一类是功能型(传感型)传感器压力开关。
非功能型传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化,光纤仅作为信息的传输介质,常采用单模光纤。光纤在其中仅起导光作用,光照在光纤型敏感元件上被测量调制。
优点:无需特殊光纤及其他特殊技术,比较容易实现,成本低。缺点:灵敏度较低。实用化的大都是非功能型的光纤传感器压力传感器
功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件,被测量对光纤内传输的光进行调制,使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化,现通过被调制走的传导进行解调,从而得出被测信号。光纤在其中不仅是导光媒质,而且也是敏感元件,光在光纤内被测量调制,多采用多模光纤液位传感器。
优点:结构紧凑,灵敏度度。缺点:须用特殊光纤,成本高。典型例子:光纤陀螺、光纤水听器等。欧普申光电科技有限公司提供相关信息解答!

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