基于对称铰链的中低频光纤加速度传感器及其优化设计

摘要：

考虑到光纤布拉格光栅(FBG)在振动监测中的优势,设计了一种基于对称铰链的中低频布拉格光栅加速度传感器.阐述了传感器的结构和工作原理,并提出了一种拟合的方法计算铰链刚度,同时推导出了传感器固有频率和灵敏度的理论公式.采用SQP优化方法以两种不同的思路对传感器的结构参数进行优化,得到了两种满足不同需求的传感器尺寸.最后通过在振动台上的标定实验,测试了传感器的灵敏度、幅频响应特性和抗横向干扰能力等性能.实验结果表明,传感器的谐振频率约为400 Hz,灵敏度约为230 pm/g,横向干扰小于8％,具备较好的抗横向干扰能力.

关键词：加速度、中低频加速度传感器、光纤布拉格光栅(FBG)、SQP优化、灵敏度

所属期刊栏目：28

分类号：TN253(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金61475121

在线出版日期：2017-03-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：6-11