数字闭环加速度计是加速度计领域最新的研究课题,它具有直接输出数字信号、累积误差小,采样时间短等优点,因此对差动电容检测电路的要求也很高。本文为满足数字闭环加速度计的需要设计的单载波调制解调型差动电容检测电路,分析了方案优缺点,给出了系统和检测电路的原理框图,以及各个功能模块的电路图和传递函数,最后通过实验验证,得到该电路满足灵敏度高,分辨性能好的要求,并且该电路在其他微弱信号检测领域也具有一定的实用意义。

设计了一种新型的差动式光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating,FBG）加速度计,论述了其传感结构的设计原理、理论分析和有限元仿真。文中设计的主梁与微梁相结合的差动结构形式,克服了传统悬臂梁结构FBG加速度计存在的固有频率与灵敏度相互制约的矛盾,提高了固有频率和灵敏度。同时,为了解决单悬臂梁结构加速度计存在的温度补偿问题,设计了差动式光学检测系统,使该加速度计的灵敏度较传统单悬臂梁结构提高了一倍。理论分析结果表明,该加速度计灵敏度可达到52.7pm/gn,固有频率250Hz。实验结果表明,该结构提高了加速度计的灵敏度,有效解决了FBG加速度计应变和温度交叉敏感问题,实验结果与仿真数据具有很好的一致性。

简要介绍了光纤陀螺原理，分析了光纤陀螺应用于油井测斜的优点。研制了基于惯性测量技术的光纤陀螺测斜仪，它是一种不依赖任何外部设备，完全自主且实时快速的井眼轨迹测量仪器。样机实验结果表明：该仪器能够实现全方位测量，满足石油测井要求。

针对传统弱视治疗仪光源系统存在寿命短、效率低、操作复杂等缺点，本文提出了一种基于大功率发光二极管（LED）的新型光源系统。运用非成像光学设计方法实现光学系统，由5种颜色的大功率LED、反光碗、平凸透镜和磨砂玻璃共同组成，为弱视治疗仪提供均匀照明光源。用脉宽调制（PWM）技术控制光源亮度变化，通过控制步进电机转动完成光源的初始定位和颜色切换。实验测试表明，该LED光源系统性能稳定，满足弱视治疗的技术要求。

精确测量宽谱光源平均波长对研制高精度光纤陀螺具有重要意义。提出了一种高精度宽谱光源平均波长测量方法。采用令保偏Sagnac环彤干涉仪实现宽谱光信号的干涉，采用微弱相位信号检测技术实现光波长信息的提取。推导出了宽谱光平均波长的数学模型，提出了光路设计方案和信号处理方案，提出了不敏感Sagnac效应的四态方波偏置调制单边解调的波氏检测算法。精度分析表明该方案可以实现高精度的宽普光源平均波长测量。设计了基于FPGA的微弱信号检测电路实现±π／2±3π／2四态方波偏置调制单边解调加闭环反馈算法，验证了该测量方法的可行性。

设计了一种闭环反馈差动式双FP腔的微光机电（MOEMS）加速度计，介绍了其工作原理及系统构成．利用惯性敏感单元将对载体加速度的测量转变为对载体位移的测量，利用光纤自聚焦透镜的端面与质量块组成的FP腔测量载体位移．为了提高系统的测量灵敏度和抑制温度等环境因素的影响，设计了一种差动式双FP腔测量机构．为提高微加速度计的输出线性度和动态测量范围，提出了采用静电力平衡技术构成闭环加速度计．建立了其数学模型，对所设计的加速度计重要参数指标——灵敏度、敏感头受载、固有频率等一一进行了详细计算和分析．在此基础上完成了设计背景要求下加速度计参数的优化设计，结果表明：该系统精度可以达到5×10^-6g以上．

加速度计是惯性导航系统的核心部件，通常加速度计输出为模拟电流信号，为便于导航计算机的数字处理,需经过A／D、I／F或V／F转换。针对应用背景实时、高精度、宽动态范围的要求。本文采用高分辨率模数转换器和嵌入式现场可编程门阵列组成石英挠性加速度计串行数据读出系统，设计了系统的硬件和软件，测试结果表明，读出系统达到了量程±20g，测量精度万分之一，每秒输出40000个数据的目标。

文章在概述了各种扭矩测量的原理、发展和运用后,提出了一种利用激光多普勒效应测量弹性转轴扭矩的原理.它是利用由同一激光器发出的在被测转轴2个截面上4个点处的相干光束测量这2个截面的相对转速,然后通过积分得到两截面的相对转角,进而实现被测转轴扭矩的测量.文章根据不同工况,提出了相应的扭矩动态测量计算方程.为大型机械设备主传动动力监测的自动化、智能化提供了新的技术手段.

介绍了一种基于VXI总线的四通道智能化任意波发生器及波形调制模块。本模块采用DSP+FPGA实现智能控制，应用先进的DDS(直接数字频率合成器)技术产生任意波，输出波形可加载波进行调制；本模块具有四个独立的通道，相互之间进行电气隔离，可输出幅度连续可调的电压和电流信号。