一种高灵敏度的新型光纤光栅倾角传感器

摘要：

为实现结构的长期安全监测,设计了一种杠杆原理与摆锤结构相结合的光纤光栅倾角传感器,并在此基础上进行了理论分析、数值计算和传感器性能测试.对比分析了数值计算和实验结果,发现二者具有较好的一致性.为增大传感器的灵敏度,对传感器的尺寸参数进行了设计.考虑到光纤光栅与金属材料之间的锚固效率和传感器的制作工艺要求,综合给出了效果最佳的组合值.实验结果表明,所提光纤光栅倾角传感器的有效监测范围为-5°～5°,传感器的灵敏度为359.04 pm/(°),线性相关度可达0.999,测量重复性误差为3.433％.此外,所提光纤光栅倾角传感器降低了温度对角度测量的影响,适用于温度变化较大且精度要求较高的工作环境,有良好的应用前景.

关键词：光纤光学、光纤光栅、倾角传感器、温度自补偿、安全监测

所属期刊栏目：42

分类号：TP212;TN253(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;广西创新驱动发展专项;广西预应力机具工程技术研究中心

在线出版日期：2022-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：43-53