基于光纤光栅的温度与压力柔性传感性能测试

摘要：

为了探究光纤FBG埋人仿生体中的传感性能,制备了一种光纤FBG柔性传感器,并对其温度和力觉的感知能力进行了探究.首先,介绍了FBG柔性传感器的结构及制作方法;接着,建立了柔性传感器的温度和压力传感模型,并使用有限元分析软件Abaqus对柔性传感器受压情况进行理论模拟;最后,对FBG柔性传感器和裸FBG传感器的温度和力觉感知能力进行了对比试验.试验结果表明,FBG柔性传感器灵敏度在升温和降温过程分别为13.14和11.06 pm、cC,是裸FBG传感器的1.3倍;静态压力加载过程和卸载过程分别为0.318 1和0.345 3 pm/g,比裸FBG传感器提高了3倍且线性相关系数为99.5％,较裸FBG传感器线性度好;检测通行载荷信号比裸FBG传感器强;20 g实心钢球从50 cm高度冲击应变值为38 με,跟踪效果明显.该传感器灵敏度高且重复性好,对仿生体皮肤的触滑觉研究有一定的参考意义.

关键词：光纤FBG、柔性传感器、温度、压觉、动态、冲击力

所属期刊栏目：40

分类号：TH113

资助基金：国家自然科学基金51309001;安徽省教育厅自然科学基金重点项目KJ2017A041,KJ2018A0042;安徽省科技厅面上公关项目1704a0902033

在线出版日期：2019-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：93-98