吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (5): 1739-1745.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201605052

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具有增敏效果的光纤光栅应变传感器的预紧封装及传感特性

闫光, 庄炜, 刘锋, 祝连庆   

  1. 北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院,北京 100016
  • 收稿日期:2015-04-28 出版日期:2016-09-20 发布日期:2016-09-20
  • 通讯作者: 祝连庆(1963-),男,教授,博士生导师.研究方向:光纤传感,光纤激光器和光电精密测试技术.E-mail:zhulianqing@sina.com
  • 作者简介:闫光(1979-),男,讲师,博士.研究方向:光纤激光器与传感器.E-mail:1084945257@qq.com
  • 基金资助:
    教育部“长江学者和创新团队”发展计划项目(IRT1212); 北京市重大科技计划项目(Z151100003615010); 北京市教育委员会面上项目(KM201511232021 ); 北京市教育委员会科技计划项目(KM201611232005).

Preload package and characteristics of a sensitizing effect sensor based Fiber Bragg Grating (FBG)

YAN Guang, ZHUANG Wei, LIU Feng, ZHU Lian-qing   

  1. School of Instrumentation and Opto-electronics Engineering, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100016,China
  • Received:2015-04-28 Online:2016-09-20 Published:2016-09-20

摘要: 为了提高光纤光栅测量应变的精度,在对光纤光栅传感器基底形状进行有限元分析的基础上,设计出了一种具有增敏效果的预紧封装光纤光栅应变传感器,并采用等强度梁对具有增敏效果的基片式光纤光栅传感器进行了测试和标定,得到传感器灵敏度为0.857 pm/με,是普通基片式光纤光栅传感器灵敏度的1.18倍。在MTS试验机上进行寿命试验,经10000次重复拉伸疲劳试验后,光纤光栅传感器的光谱并未出现双峰等现象,也没有发生蠕变,抗疲劳性能良好。

关键词: 仪器仪表技术, 光纤光栅, 应变传感器, 有限元法, 灵敏度

Abstract: In order to improve the precision of the strain measurement based on fibber grating, on the basis of finite element analysis of the substrate shape of fiber grating sensor, a kind of strain sensor is designed, which has the sensitizing effect of preload packaged fiber grating. Then, the calibration of the synergism effect of the substrate FBG sensor is carried out using the uniform strength beam. The experimental results demonstrate a high sensitivity of 0.857 pm/με, which is 1.18 times of the sensitivity of the normal substrate FBG sensor. A tensile fatigue test of 10000 cycles was carried out on MTS testing machine as a compromise to test the duration. After the fatigue test, bimodal distribution is not observed on the spectrum of the FBG sensor, and creep deformation does not occur on the sensor, showing good fatigue properties.

Key words: technology of instrument and equipment, fiber grating, strain sensors, finite element method, sensitivity

中图分类号: 

  • TP212.1
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