基于FP压力传感器的光谱分析方法研究及脑压测量系统设计

发布时间：2024-04-06 16:26

　　脑压指的是颅腔内容物给颅腔壁造成的压力,也叫做颅内压,是较为常见的一种压力。由于脑压的重要性和其检测位置的特殊性,脑压测量仪器对压力传感器和压力测量方法提出了更高乃至于苛刻的要求,因此传统压力传感器很难得到应用。微型压力传感器由于其具有可侵入人体的明显优势,在生物医学领域中扮演着非常重要的角色,并且基于该类型传感器的测量技术一直具有持续增长的发展趋势。由于光纤压力传感器具有质量轻、体积小进而易于嵌入体内等特点,同时还拥有较高的测量灵敏度、抗干扰性强、多路复用性强等明显优点,近年来光纤传感成为传感技术领域所研究的热点,同时也引起了脑压测量领域研究人士的广泛注意。本论文的目的是设计一套基于光谱分析方法的脑压测量系统,并提出了两种光谱分析的优化方法,同时结合光纤传输技术、红外光检测技术、光谱处理技术等进行实验分析和验证,进而对所设计的测量系统进行完善和优化。该系统在传统实验室测量系统的基础上增加了光开关器件,使得系统可以分别测量光源光谱和反射光谱,然后利用本文所提出的两种光谱分析的优化算法使光谱数据得到高效而又准确的处理。通过以上的工作,不仅使得脑压测量系统受光源由于自身或者环境变化等因素而...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1FP干涉原理图

????第二章系统设计的理论基础??２．１?ＦＰ干涉基本原理??ＦＰ压力传感器是脑压测量系统的核心部件，它对于测量系统的性能优劣起着??决定性的作用。在此，我们首先对ＦＰ压力传感器的基本原理进行介绍。??ＦＰ压力传感器是基于ＦＰ干涉原理所设计的典型应用之一［１１］［］２］［１３］....

图2-2归一化反射光强分布图

?山东大学硕士学位论文???１，＝——＾?／，．?（２－２）??１?＋?７？＂?－ＩＲｃｏｓｃｐ??Ａｎｎｄ?ｃｏｓ?６?／ｒ．??（ｐ?＝??Ｕ?一?３）??义??其中Ｉｒ、Ｉｔ和Ｉ，分别为反射光、透射光和入射光光强，９是两束光之间的相位??差。如果我们把入射光波长选定为８５０....

图２４?ＦＰ压力传感器结构图??在ＦＰ压力传感器中，如果我们认为光为垂直入射０＝〇°，腔体折射率ｎ＝ｌ，??

?山东大学硕士学位论文???其中横坐标为ＦＰ腔长的长度，单位是Ｍｍ，纵坐标为归一化光强数值。通过??观察两图中曲线的分布我们可以看出，在不同的光强反射率下，归一化光强强度??会发生明显变化，但是光强极大值位置却仅与ＦＰ腔长有关（入射光波长为某一??固定值时）。??如果我们把ＦＰ腔....

图２－５?ＦＰ传感器结构图（本征型）??

２．２．１本征型ＦＰ压力传感器??本征型ＦＰ压力传感器的研宄起源于１９８５年左右，是最早被提出的一种ＦＰ??传感器结构，其结构示意如图２－５所示。这种传感器的主要特点是：它是由单根??光纤切割、抛光、镀膜然后焊接而成，光纤中间一截就是ＦＰ干涉腔；焊接次数??的不同直接影响着介电镜....

本文编号：3946876