水銀柱活塞差動式光纖布拉格光柵傾角傳感器
本文選題:光纖光學 + 光纖布拉格光柵; 參考:《光學學報》2017年03期
【摘要】:為了適應公路邊坡傾斜監(jiān)測的需要,提出了一種新型的水銀柱活塞差動式光纖布拉格光柵(FBG)傾角傳感器。傳感器所測對象的傾角發(fā)生變化時,水銀柱在金屬殼內的有效長度發(fā)生改變,對傳壓活塞的壓力也相應改變。傳壓活塞通過傳力桿將水銀的壓力傳遞給等強度懸臂梁自由端,使得粘貼在等強度懸臂梁左右兩側的FBG中心波長變化。利用有限元方法在不同傾斜角度下運用兩點粘貼法分析等強度懸臂梁與FBG的應力特性,根據仿真參數研制了傾角傳感器,并對該傳感器進行了角度標定實驗和溫度敏感實驗。實驗結果表明,FBG傾角傳感器量程范圍為0°~40°,靈敏度為21.8pm/(°),擬合度R2為0.998,重復性為1.12%。
[Abstract]:In order to meet the needs of slope monitoring of highway slope , a new type of differential fiber Bragg grating ( FBG ) tilt sensor is proposed . The effective length of mercury in the metal shell changes when the inclination of the object measured by the sensor changes . The pressure of the pressure - transmitting piston is changed accordingly . The angle sensor is developed by using the finite element method . The experimental results show that the range of the FBG inclination sensor is 0 擄 ~ 40 擄 , the sensitivity is 21.8pm / ( 擄 ) , the fitting degree R2 is 0.998 , and the repeatability is 1.12 % .
【作者單位】: 昆明理工大學信息工程與自動化學院;
【基金】:國家自然科學基金(51567013)
【分類號】:TP212
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,本文編號:2051090
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