基于聚合物封装的光纤布拉格光栅压力传感器

摘要：

设计并研究了一种光纤布拉格光栅压力传感器，FBG1与 FBG2串联连接，其中 FBG1直接封装于聚合物之中，而 FBG2先粘贴于弹性基体上再封装于聚合物之中。推导了传感器的灵敏度和解耦算法，并且使用有限元法计算了本传感器压力灵敏度和温度灵敏度，最后对传感器进行了实验验证。实验结果表明 FBG1和 FBG2的压力灵敏度分别为197．4 pm／MPa 和95．7 pm／MPa，温度灵敏度分别为47．2 pm／℃和36 pm／℃，具有良好的线性度，较小的回程误差，并且符合该传感器感知的压力和温度解耦条件。同时，随着聚合物小圆环直径增加，基体的应变量越来越大，并趋近于没有基体时聚合物的应变量。研究表明，较之传统的聚合物封装的光纤光栅压力传感器，本传感器的聚合物与套筒不易脱落，两者之间的非固结连接可以增加传感器灵敏度，并且本传感器具有温度补偿功能。

关键词：光纤布拉格光栅、压力传感器、温度补偿、有限元分析

所属期刊栏目：37

分类号：TN212.14;TH812+.3(光电子技术、激光技术)

资助基金：武汉市关键技术攻关计划2014010202010089

在线出版日期：2016-11-23（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：2392-2398