基底刻槽封装式光纤光栅传感器应变传递影响因素分析

光纤光栅传感器大多经过封装后粘贴于被测结构表面使用,而封装基底和粘胶的存在,导致结构的真实应变与光纤光栅感测值之间出现偏差。建立了基底刻槽封装的光纤光栅传感器应变传递力学简化模型,推导出相应的平均应变传递率公式;分别分析了基底的长、宽、厚和基底材料弹性模量对光纤光栅传感器平均应变传递率的影响。结果表明,采用刻槽封装后的光纤光栅传感器平均应变传递率,在有效范围内随着基底长度的增加而增加,随着基底的宽、厚和材料弹性模量的增加而减小,为光纤光栅刻槽封装提供定量的指导。     

光纤光栅与电阻应变片磁场环境下应变测量的试验研究

针对磁场对传感器工作性能的影响,借助等强度标准悬臂梁,研究光纤光栅和电阻应变片在磁场环境下的应变测量特性。给出2种传感器的应变传感方程,搭建磁场工作环境,分别采用电阻应变片和光纤光栅对磁场下悬臂梁的应变进行测量。结果表明:在有周期变化磁场工况下,电阻应变片的时域波形产生周期性的脉冲,脉冲大小与变化磁场的强度成正相关关系;光纤光栅传感器的测量结果则始终维持在理论计算值左右,不随磁场的变化而产生较大波动,证明了光纤光栅的抗电磁干扰特性。     

光开关端口独立驱动控制器设计

光开关作为重要的无源元件在分布式光纤系统中得到了广泛的运用。为了满足分布式光纤传感系统的扩容需求,设计了一种基于STC89C51单片机的光开关端口独立驱动控制器,实现了1×8的MEMS光开关端口的独立开闭及实时显示。研制了光开关端口的STC89C51和MEMS光开关自带处理芯片双单片机驱动硬件电路模块,编制了相应的软件程序。驱动控制器通过外设按钮手动控制和识别光开关通道的导通与切换,实现分布式光纤传感解调系统的通道扩展,实验证明驱动器可以达到预定效果。