快捷搜索:

悬臂梁组织光纤光栅温度自补充位移传感器实践

  长度以及光纤布拉格光栅的职位之间的干系,并从结果看出本传感器精度高,运转安定,且有好的反复性,线mm。

  自从1978年K.O.Hill等人初次正在锗硅光纤上用驻波接连曝光筑制成第一个光纤布拉格光栅(FBG)以还,FBG的运用推敲惹起了全寰宇学者的渊博眷注。光纤光栅传感器的原料上风及传感上风使FBG传感本领近年来惹起人们极大的意思。正在光纤光栅传感计划中,温度抵偿实在实性和牢靠性对丈量结果实在实性有相当大的影响,要做到合理确实又有用的温度抵偿,只可通过单个传感器的温度自抵偿来完成。本文正在FBG的传感机理上,根据悬臂粱机合提出一种位移传感器计划,此计划机合轻易、运转安定,且不妨完成温度抵偿与减小外界搅扰的效力,取得较高的灵活度。

  基础机合道理为,图1为矩形悬臂梁基础机合,粱长为L,梁轴线的曲率为p(),梁的轴线称为挠度线,则弧线上任一点处正在外力F效力下的纵坐标f()即为该点的挠度,传振道理为,当自正在端有静挠度y时,隔断固定端为的截面处的静挠度f():

  式中,z为轴向应变,Pe为弹光系数,a为光纤的热膨胀系数,a0外现热光系数,△T温度的改观量。

  温度自抵偿道理为,当采用双光栅差分式漫衍正在梁上下轮廓时,两根光栅中央波长的改观偏向是相反的。两根光栅封装方法齐全雷同,热膨胀系数与热光系数均好像,长度相同,且两者应变等幅反向,即有:

  可能导出,可能看出,波长的漂移只和应变相合,而和温度无合,即本计划愚弄双光纤光栅的机合能很好地举办温度自抵偿。

  本实行本质采用的悬臂梁机合如图2所示,当悬臂梁自正在端因受力形成漂移时,由原料力学的学问可知,悬臂梁轮廓会爆发应变,该应变会加载到粘贴正在其轮廓的FBG光纤布拉格光栅上,从而使光纤光栅形成轴向应变。设悬臂梁自正在端漂移量为y时,FBG 1的轴向应变为z1,FBG 2的轴向应变为z2。

您可能还会对下面的文章感兴趣: