基于bragg光栅电磁轨道炮应变测试技术研究

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1、分类号密级ＵＤＣ＂！ｉ犬李？＿ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文基于Ｂｒａｇｇ光栅电磁轨道炮应变测试技术研究（题名和副题名）王巧琴（作者姓名）指导娜姓名顾金良副研究员罗红锇副研究员学位类别工学硕士学科名称测试计量技术及仪器研究方向光纤传感论文提交时间２０１５．０３注１：《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号注明。声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致

2、谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。■＾＞研究生签名：／上年；月：日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：王巧译年》月３＾日硕士学位论文基于Ｂｒａｇｇ光栅电磁轨道炮应变量测试技术研

3、究摘要电磁轨道炮发射时所加的脉冲大电流产生了强大的电磁场，电磁轨道炮的轨道由于受到电磁力的作用会产生变形，固定轨道的绝缘体和外围压紧装置（炮管）由于受到其一挤压也发生形变，为了检测强电磁场环境下的轨道应变量，设计了种基于光纤布拉格（Ｂｒａｇｇ）光栅传感器的应变检测系统，由于光纤不易受电磁场干扰，从而可以准确的测量出电磁轨道炮在发射过程中的应变瞬态变化量。Ｂｒａ电磁轨道炮应变测量系统由ＡＳＥ宽带光源、光隔离器ｘ８光纤ｇｇ光栅、１親合器、－光纤Ｂｒａｇｇ光栅、非平衡马赫增德（ＭＺ）干涉仪、光纤親合光电接收管（ＰＩＮ管）、光电转换电路、

4、宽带多级放大电路、数据采集装置、数据处理软件等组成。在对系统组成中的各个关键部件的选取进行了叙述和分析的基础上，提出了基于光纤Ｂｒａｇｇ光栅的非－Ｚｒａ平衡Ｍ干涉仪，给出了光纤Ｂｇｇ光栅波长转换方法和宽带应变电路的设计过程。应变信号通过ＰＸＩ多通道同步采集装置转换成数字量，应用ＬａｂＶＩＥＷ软件平台编程实现了应变信号的釆集和处理。由压电陶瓷己知的线性形变给出了应变信号的标定方法和标定过程，通过悬臂梁试验验证了标定参数的正确性，同时对系统误差与精度进行了分析。完成的装置在电磁轨道炮上进行了实际的发射试验测试，通过对测量的数据的分析处理得到的结果

5、表明，系统具有很好的稳定性、重复性、可靠性以及实用性。ｒａ－关键词：光纤Ｂｇｇ光栅，非平衡ＭＺ干涉，光电转换，应变信号标定ＩＡｂｓｔｒａｃｔ硕士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅＳｔｒｏｎｇｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｉｓｒｏｄｕｃｅｄｂｙｔｈｅｌａｒｅｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｎｅｔｉｃｐｇｇｒａｉｌｇｉｉｎｗｈｅｎｌａｕｎｃｈｉｎｇ，ｔｈｅｔｒａｃｋｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｒａｉｌｇｕｎｐｒｏｄｕｃｅｓａｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｈ－ｔｅａｃｔｉｏ

6、ｎｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｏｒｇ＾ｉｎｓｕｌａｔｏｒｆｉｘｅｄｒａｉｌａｎｄｅｒｉｈｅｒａｌｃｌａｍｉｎ，ｐｐｐｇｄｅｖｉｃｅｉｓｓｕｅｅｚｅｄｂｙｔｈｅｒａｉｌｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒａｃｋｏｆｔｈｅｓｔｒｏｎｑ，ｇｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｏ汪ｓｔｒａｉｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｓｔｅｍｉｓｂａｓｅｄｏｎｆｉｂｅｒｒａｔｉｎｄｅｓｉｎｔｈｅ，ｙｇｇｇ，ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｉｓｎｏ

7、ｔｉｎｔｅｒｆｅｒｅｄｂｙｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ，ｔｈｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｔｒａｉｎｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｒａｉｌｇｕｎｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｃａｎｂｅｍｅａｓｕｒｅｄｅｘａｃｔｌ．ｙＦｉｂｅｒＢｒａｇｇＧｒａｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｒａｉｌｇｕｎｓｔｒａｉｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｂｙｘｔｈｅＡＳＥｂｒｏａｄｂａｎｄｌｉｈｔｓｏｕｒｃｅＯｔｉｃａ