单光栅半涂覆温湿度传感技术的研究

摘要：

相比传统监测手段,光纤传感器具有灵敏度高、本质绝缘性高、抗电磁干扰能力强等优势,但基于光纤布拉格光栅的湿度传感器易受温度和应力影响,存在湿度测量误差大、稳定性差等问题.针对这些问题,提出了一种单光栅半涂覆温湿度传感器的制备方法.首先,在光栅的一半栅区上涂覆湿敏材料,另外一半栅区为裸光栅.然后,对裸光栅的反射光谱峰值曲线进行高斯拟合,建立环境温度与中心波长λ的函数关系.最后,分析了光栅反射光谱曲线和峰值功率围成的面积S与不同环境湿度的关系,建立面积S与环境相对湿度的函数模型,并采用温湿度发生器对传感器进行测试.实验结果表明,在10％RH～90％RH(％RH为相对湿度)范围内,该传感器具有较好的重复性,湿度监测灵敏度为2.95/％RH,响应时间为6.6 min,满足仓储等行业对温湿度的监测需求,为相关领域的温湿度监测提供了一种新的解决方案.

关键词：光栅、温湿度、光谱曲线、高斯拟合、光谱面积

所属期刊栏目：59

分类号：O439(光学)

资助基金：国家自然科学基金;山东省自然基金重点项目;齐鲁工业大学山东省科学院科教产融合创新试点工程项目

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

页数：共7页

页码：57-63