本文關(guān)鍵詞： 光纖傳感器 光纖Bragg光柵(FBG) 位移傳感器 懸臂梁 等強(qiáng)度梁　出處：《光學(xué)精密工程》2017年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為克服現(xiàn)有光纖光柵位移傳感器設(shè)計(jì)中存在的傳力介質(zhì)彈性系數(shù)易改變、滑塊易產(chǎn)生偏移等對(duì)測(cè)量精度的不利影響,提出了一種滑動(dòng)式位移傳感器。楔形滑塊的滑動(dòng)面和限制面的采樣互相垂直、等強(qiáng)度梁的變截面和一體化、滑動(dòng)面圓弧化等特殊設(shè)計(jì),使傳感器具有抗滑動(dòng)干擾性、梁撓位移測(cè)量的高靈敏性、長(zhǎng)期往復(fù)測(cè)量的耐磨性等優(yōu)點(diǎn)。闡述了傳感器測(cè)量原理,加工制造了傳感器原型,并開(kāi)展了全面的性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果和誤差分析表明:傳感器在0~100mm的量程中,靈敏度為20.11pm/mm,精度達(dá)到0.099 5%F.S,具備良好的微位移測(cè)量能力;重復(fù)性誤差和遲滯誤差分別僅為0.705%和0.403%,且抗蠕變性能良好,可滿足機(jī)械裝備、土木工程等重大設(shè)施的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)對(duì)位移、變形測(cè)量的精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性要求。
[Abstract]:In order to overcome the negative influence on the measurement accuracy, such as the elastic coefficient of force transfer medium is easy to change and the slider is prone to offset in the design of fiber Bragg grating displacement sensor, A sliding displacement sensor is proposed. The sliding surface of the wedge slider and the sampling of the limiting surface are perpendicular to each other, the variable section and integration of the equal strength beam, the arc of the sliding surface, and so on, so that the sensor has the ability to resist sliding interference. The high sensitivity of beam torsion displacement measurement and the wear resistance of long term reciprocating measurement are discussed. The sensor prototype is manufactured and the principle of sensor measurement is described. The test results and error analysis show that the sensor has a sensitivity of 20.11pm / mm and an accuracy of 0.0995F.S. the sensor has good micro-displacement measurement capability. The repeatability error and hysteresis error are only 0.705% and 0.403, respectively, and the creep resistance is good, which can meet the requirements of structural health monitoring of mechanical equipment, civil engineering and other major facilities for displacement, deformation measurement accuracy and long-term stability.
【作者單位】： 武漢科技大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院;武漢理工光科股份有限公司;天津工業(yè)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院天津市光電檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.51605348,No.51578430,No.51509194) 中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.2015M572208)
【分類號(hào)】：TN253;TP212

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本文編號(hào)：1503476