本文關(guān)鍵詞： 光纖布拉格光柵 懸臂梁 位移傳感器 可調(diào)量程　出處：《光電工程》2017年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為了解決在復(fù)雜電磁環(huán)境下大位移量的監(jiān)測問題,實現(xiàn)對大型機械和工程結(jié)構(gòu)健康安全狀況的實時監(jiān)測,設(shè)計了一種基于懸臂梁結(jié)構(gòu)的可調(diào)量程拉繩式光纖布拉格光柵位移傳感器。懸臂梁兩側(cè)對稱粘貼了兩個不同中心波長的光纖光柵,當懸臂梁自由端的位置發(fā)生變化時,兩個光纖光柵分別受到拉力和壓力,因此光柵的中心波長向相反方向漂移。通過對兩個中心波長差值與位移量關(guān)系的標定,可以排除溫度的影響,實現(xiàn)對位移量的測量。傳感器采用了拉繩式的位移傳遞方式,使得傳感器的安裝位置及測量方式更加靈活;便于拆裝的位移轉(zhuǎn)換裝置,可以方便地調(diào)整傳感器的量程,使其具有更廣泛的適用性。位移傳感實驗結(jié)果表明,在傳感器量程為60 mm時,位移傳感器的平均靈敏度為47.7 pm/mm,相關(guān)系數(shù)達到0.998,重復(fù)性誤差為2.83%FS,遲滯誤差為1.02%FS。該位移傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、量程可調(diào)的特點,可以滿足不同環(huán)境下的位移測量需求。
[Abstract]:In order to solve the problem of monitoring large displacement in complex electromagnetic environment and realize the real-time monitoring of the health and safety of large machinery and engineering structures, A kind of fiber Bragg grating displacement sensor with adjustable measuring range based on cantilever beam structure is designed. Two fiber Bragg gratings with different center wavelengths are symmetrically pasted on both sides of the cantilever beam. When the position of the free end of the cantilever beam changes, Two fiber Bragg gratings are subjected to tension and pressure respectively, so the center wavelength of the grating drifts in the opposite direction. By calibrating the relationship between the difference between the two central wavelengths and the displacement, the influence of temperature can be eliminated. The sensor adopts rope type displacement transfer mode, which makes the installation position and measurement method of the sensor more flexible, and the displacement conversion device which is convenient to disassemble and assemble can easily adjust the measuring range of the sensor. The results of displacement sensing experiments show that when the measuring range of the sensor is 60 mm, The average sensitivity of the displacement sensor is 47.7 pm / mm, the correlation coefficient is 0.998, the repeatability error is 2.83 FSs, the hysteresis error is 1.02FS.The displacement sensor has the characteristics of simple structure and adjustable measuring range, which can meet the needs of displacement measurement in different environments.
【作者單位】： 燕山大學信息科學與工程學院;河北省特種光纖與光纖傳感重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金(11673040,61675176) 河北省自然科學基金(F2014203125) 燕山大學“新銳工程”人才支持計劃項目資助
【分類號】：TN253;TP212

【參考文獻】

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【共引文獻】

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【二級參考文獻】

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本文編號：1540477