Design of coefficientadjustable FBG strain sensors.pdf

第 卷 第 期 光学 精密工程 １８ １１ 　 Ｖｏｌ．１８ Ｎｏ．１１ 　 　 　　　　　　　　 Ｏ ｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ 　　　 　　　　 年 月 　 ｐ ｇ ｇ ２０１０ １１ Ｎｏｖ．２０１０ 　 　 　 文章编号 （ ） １００４９２４Ｘ２０１０１１２３３９０８ 　 灵敏度系数可调布拉格光栅应变传感器的设计 ， １ ２ １ １ ２３ 何 俊 ，周 智 ，董惠娟 ，张广玉 ，欧进萍 　 　 （ 哈尔滨工业大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 ； １． １５０００１ ２．哈尔滨工业大学 土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 １５００９０； ３．大连理工大学 土木与水利工程学院，辽宁 大连 １１６０２４） 摘要：针对裸光纤布拉格光栅应变监测量程或精度有限的问题，提出了一种灵敏度系数可调光纤布拉格光栅应变传感器 的设计方法。理论和实验研究了该方法在增大光纤布拉格光栅应变监测量程或提高精度方面的性能，并以此研制了基 片表面粘贴式和 ＦＲＰ封装式两种封装结构的灵敏度系数可调应变传感器。理论分析并实验标定了传感器的灵敏度系 数。最后，对传感器理论和实验灵敏度系数误差进行了分析，指出了改进的方向。实验结果表明：两种封装结构的大量 程传感器的量程分别增加了 和 ，高精度传感器的精度提高至 和 。传感器标定实验表明，两 ２４３％ １２６％ ０．５１με ０．５２με 种封装结构的传感器都有很好的线性度和重复性，相关系数达到 ０．９９９以上。 关 键 词：光纤Ｂｒａ 光栅；高精度传感器；大量程传感器；应变传感器；灵敏度 　 　 ｇｇ 中图分类号： ； 文献标识码： ： ／ ＴＰ２１２．１４ＴＮ２５３ Ａ 犱狅犻１０．３７８８ＯＰＥ２３３９ 　　 　　 犇犲狊犻狀狅犳犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋犪犱狌狊狋犪犫犾犲犉犅犌狊狋狉犪犻狀狊犲狀狊狅狉狊 犵 犼 ， １ ２ １ １ ２３ ， ， ， ， ＨＥＪｕｎ ＺＨＯＵＺｈｉ ＤＯＮＧＨｕｉｕａｎ ＺＨＡＮＧＧｕａｎｕ ＯＵＪｉｎｉｎ