摘要：人类发展早已迈入了信息时代，使用光纤来传递信息大大推进了人类社会的发展，而光纤光栅传感技术作为光纤传感技术中的一种，被广泛应用到各种科技行业。本课题应用基于光纤光栅的三维光纤触角结构来设计一种新型的风速风向传感器，它具有普通风速传感器所没有的优点，克服了传统风速传感器的桎梏，可以在很多恶劣的条件下使用。  

关键词：光纤传感  光纤光栅  风速风向传感器

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

1.1本课题研究的背景及意义-1

1.2本课题的发展及研究现状-1

1.3本文的章节安排-3

2.光纤光栅传感器的原理与制作-4

2.1光纤光栅形成原理-4

2.2光纤光栅的分类-4

2.2.1 按光纤光栅的周期分类-4

2.2.2 按光纤光栅的波导结构分类-4

2.2.3 按光纤光栅的形成机理分类-4

2.2.4按光纤光栅的材料分类-4

2.3光纤光栅传感理论-5

2.3.1光纤光栅物理模型-5

2.3.2光纤布拉格光栅的温度传感原理-6

2.3.3光纤布拉格光栅的应变传感原理-7

2.4光纤光栅制作技术-7

3.风速风向传感器制造与仿真建模-10

3.1底座与测风梁的设计与制造-10

3.1.1底座的设计与制造-10

3.1.2测风梁的设计与制造-10

3.2布拉格光栅的安装-11

3.2.1布拉格光栅安装位置优化-11

3.2.2布拉格光栅的固定-13

图3.7环氧胶安装光栅-13

3.3温度补偿的措施-13

3.4风洞仿真-14

4.三维风速传感器建模及数据处理-18

4.1风速传感器在单个方向上的测量-18

4.1.1利用砝码替代风洞-18

4.1.2实验所用设备及流程-18

4.2三维风速传感器建模-22

4.2.1 solidworks建模-22

4.2.2三维风速矢量合成-23

4.3三维风速传感器的数据采集与分析-24

5.总结与展望-27

参考文献-28

致谢-29