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一种增敏结构的FBG倾角传感器研究
引用本文:章易坤,郭永兴,李公法.一种增敏结构的FBG倾角传感器研究[J].光电子.激光,2016,27(3):253-258.
作者姓名:章易坤  郭永兴  李公法
作者单位:武汉科技大学 机械自动化学院,湖北 武汉 430081;武汉科技大学 机械自动化学院,湖北 武汉 430081;武汉科技大学 机械自动化学院,湖北 武汉 430081
基金项目:国家自然科学基金(51575407)和中国博士后科学基金(2015M572208)资助项目 (武汉科技大学 机械自动化学院,湖北 武汉 430081)
摘    要:实现了一种增敏结构的光纤Bragg光栅(FBG)倾角传 感器,在传统等强度梁结构的基础上设计一种 新型凸台增敏结构,将经预拉伸后的FBG两端的光纤固定于凸台上,刻有光栅部分位于凸台 之间,当传感 器的倾角状态变化时,摆锤的重力分量迫使梁发生弯曲变形,FBG感知变形应变, 中心波长产生漂移, 根据波长的漂移情况表征倾角状态。加工制造了无凸台结构和凸台高为0.5mm、 1.0mm的3种FBG倾角传感器以开展增敏效果对比,实施了量程、灵敏 度、线性、重复性和蠕变等 的测试。实验表明,设计的增敏结构可显著提高传感器的灵敏度,凸台高为1. 0mm的传感器灵敏度提高 了2.23倍,倾角的测量分辨率可达到0.005° ,且在重复性、线性、蠕 变等方面有着良好的测量能力,证明了基于本文增敏结构的倾角传感器的有效性和可行性。

关 键 词:光纤Bragg光栅(FBG)    增敏结构    等强度梁    倾角传感器
收稿时间:2015/11/8 0:00:00

Research of FBG tilt sensor with enhanced sensitivity structure
Affiliation:School of Machinery and Automation,Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081,China;School of Machinery and Automation,Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081,China;School of Machinery and Automation,Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081,China
Abstract:
Keywords:fiber Bragg grating (FBG)  enhanced sensitivity structure  equal strength beam  tilt sensor
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