一种增敏结构的FBG倾角传感器研究

摘要：

实现了一种增敏结构的光纤Bragg光栅(FBG)倾角传感器,在传统等强度梁结构的基础上设计一种新型凸台增敏结构,将经预拉伸后的FBG两端的光纤固定于凸台上,刻有光栅部分位于凸台之间,当传感器的倾角状态变化时,摆锤的重力分量迫使梁发生弯曲变形,FBG感知变形应变,中心波长产生漂移,根据波长的漂移情况表征倾角状态.加工制造了无凸台结构和凸台高为0.5 mm、1.0 mm的3种FBG倾角传感器以开展增敏效果对比,实施了量程、灵敏度、线性、重复性和蠕变等的测试.实验表明,设计的增敏结构可显著提高传感器的灵敏度,凸台高为1.0 mm的传感器灵敏度提高了2.23倍,倾角的测量分辨率可达到0.005°,且在重复性、线性、蠕变等方面有着良好的测量能力,证明了基于本文增敏结构的倾角传感器的有效性和可行性.

关键词：光纤Bragg光栅(FBG)、增敏结构、等强度梁、倾角传感器

所属期刊栏目：27

分类号：TP212.1(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金

在线出版日期：2016-05-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：253-258