基于光纖光柵的扭矩測量系統(tǒng)設計
本文選題:光纖光柵 + 扭矩測量; 參考:《納米技術與精密工程》2017年02期
【摘要】:提出一種新的基于光纖光柵(FBG)技術的扭矩測量方法.分析了光纖光柵的傳感機理,推導了扭矩與中心波長之間的數(shù)學關系,建立了雙光纖光柵扭矩測量的理論模型.搭建實驗平臺,采用曲線擬合算法,對實測數(shù)據(jù)進行分析和處理,該扭矩測量系統(tǒng)的靈敏度達到22.89 pm/(N·m),最大非線性誤差為0.23% FS,符合測量系統(tǒng)的誤差要求,驗證了此種扭矩測量方法的可行性.對溫度補償實驗數(shù)據(jù)的分析表明:半橋式光纖光柵測量方案具有良好的溫度補償特性,能夠補償溫度變化引入的測量誤差,從而提高測量精度.
[Abstract]:A new torque measurement method based on fiber Bragg grating (FBG) technique is proposed. The sensing mechanism of fiber grating is analyzed, the mathematical relationship between torque and center wavelength is deduced, and the theoretical model of torque measurement by double fiber grating is established. The experimental platform is built, and the curve fitting algorithm is used to analyze and process the measured data. The sensitivity of the torque measuring system is 22.89 pm/(N / m ~ (-1), and the maximum nonlinear error is 0.23% FS, which accords with the error requirement of the measuring system. The feasibility of this method is verified. The analysis of the experimental data of temperature compensation shows that the half-bridge fiber grating measurement scheme has good temperature compensation characteristics and can compensate the measurement error caused by the temperature change, thus improving the measurement accuracy.
【作者單位】: 精密測試技術及儀器國家重點實驗室(天津大學);
【基金】:國家自然科學基金資助項目(61304246)
【分類號】:TH823.4;TP212
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,本文編號:1882516
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