1. 研究目的与意义（文献综述）

许多工业实践都需要对物体位移进行测量，而采用非接触式测量是目前位移传感技术的重要发展方向，更是生产实践对位移测量技术提出的客观需求。非接触式位移传感器,顾名思义就是传感器与测量物体之间没有直接地接触。其测量可以完成许多采用接触式测量手段无法完成的检测任务。常见的非接触式位移传感器分为以下几种:电容式、激光式、拉绳式、电祸流式、基于霍尔效应式、超声波式等等。近年来对位移进行非接触测量的方法发展迅速。非接触测量方法主要分为基于光学原理和磁场原理两种。基于光学原理的非接触位移传器虽具有较高的精度和大的测量范围，但其结构复杂，对测量的环境要求高，无法在有灰尘、油污的工业恶劣环境中使用。基于磁场测量原理的位移传感器虽可在高油污、高灰尘的恶劣环境下工作，同时具有较高的测量精度，但却不能在要求安全不带电、易燃易爆的环境下工作，也不能实现数据远传，实现远距离测量。

基于光纤的传感器显示出很大的优势，比如高灵敏度，遥感以及可以在恶劣环境中运行的可能性。此外，它们通常非常紧凑，重量轻，并且这就在选择传感器的特性方面提供了很大的自由度。quetal设计了一种分辨率为70 nm的干涉型光纤微位移传感器，这种是基于弯曲sms光纤结构的简单位移传感器，其分别显示556nm和38nm的最差和最佳分辨率，其范围从0μm到520μm。lin等人则提出了一种使用光纤布拉格光栅（fbg），弹簧和位移距离高达10 mm的双芯光纤的位移传感器系统。刘佳提出了一种基于塑料纤维宏弯耦合的位移传感器，位移可以达到140 mm。基于反射强度调制技术的简单光纤位移传感器使用光纤准直器进行演示，传感范围超过30 cm。章易坤等利用传统的等强度梁为基体"设计出了具有增敏结构的光纤倾角传感器"但其测量时摆锤易受到纵向干扰"测量准确度降低。zhong等提出一种温度不敏感的光纤位移传感器"，将fbg胶贴在悬臂梁结构的侧面"光栅的光谱带宽随着位移变化而线性变化。tao等设计出基于薄壁圆环的位移传感器"具有高的灵敏度和准确度"但其测量范围只到3.5mm"并对工作环境要求很高。王俊杰等提出的非接触式的fbg位移传感器成功利用磁耦合与光栅技术监测位移"但仍没有解决温度和应变交叉敏感这一重大问题。光纤对外部应力很敏感，不适合拉太多，这限制了光纤在带宽范围测量中的应用。

位移测量是振动的基础，即通过传感器安装于被测物体或仪器振动的方向上，测量不同时刻被测物与传感器之间的距离，来判断被测物的振幅。而仪器对振动的检测往往会直接影响此仪器的工作精度是否达到要求。本次毕业设计主要是设计一种基于fbg传感技术的非接触式磁耦合位移传感器，它将fbg传感器的优点与火焰保护，远程监控，油污等磁性测量方法相结合，实现了可以在大气尘埃中工作。因此，非接触磁耦合fbg传感器有望在测量时找出光学位移传感器和电磁位移传感器的关系。

2. 研究的基本内容与方案

本此设计，是对非接触式磁耦合fbg位移传感器进行设计，其实现位移测量流程框图如图1所示。

3. 研究计划与安排

1-3周：查阅文献，完成开题报告。

4-5周：完成总体方案设计。

6-8周：完成标定装置结构设计。

4. 参考文献（12篇以上）

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