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基于數(shù)據(jù)融合的多通道光纖E+E位移傳感器
基于多傳感器數(shù)據(jù)融合理論,構(gòu)建了一種多通道光纖E+E位移傳感器。用一根光纖作為輸入通道,三根光纖作為輸出通道,每?jī)赏ǖ罉?gòu)建一個(gè)雙通道光纖E+E位移傳感器。對(duì)不同雙通道傳感器輸出進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理,拓寬了傳感器的測(cè)量范圍。

基于數(shù)據(jù)融合的多通道光纖E+E位移傳感器
對(duì)傳感器測(cè)量結(jié)果進(jìn)行歸一化處理,得到傳感器的多條輸出特性曲線;然后從獲得的多條輸出特性曲線中選取合適的區(qū)域作為傳感器的工作區(qū)間;zui后,對(duì)作者所研制的一種新型反射式光纖E+E位移傳感器進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明,這種結(jié)構(gòu)的光纖E+E位移傳感器能顯著地減少光源發(fā)光強(qiáng)度波動(dòng)及被測(cè)表面粗糙度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,從而有利于提高抗干擾能力和測(cè)量精度,是一種性能更為*的非接觸式E+E位移傳感器。分別采用回歸分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)選取的工作區(qū)間進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理,并討論了它們的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。基于磁場(chǎng)測(cè)量原理的光纖直線E+E位移傳感器,該E+E位移傳感器采用強(qiáng)磁性金屬膜磁敏電阻器作為敏感元件,通過(guò)測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度隨位移的變化,實(shí)現(xiàn)物體位移的非接觸測(cè)量。詳細(xì)介紹了傳感器的結(jié)構(gòu)、測(cè)量原理,并進(jìn)行了傳感器的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)。該E+E位移傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、信噪比高、重復(fù)性好、精度高、可實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量,可廣泛應(yīng)用測(cè)量環(huán)境惡劣,且要求較高精度和可靠性的場(chǎng)合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,多通道光纖E+E位移傳感器結(jié)合適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)融合方法,提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度和穩(wěn)定性,采用徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法得到的zui大相對(duì)誤差小于1.0%。三個(gè)通道融合后,光纖E+E位移傳感器的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展為雙通道的1.5倍。