| 基于重叠多光栅的动态应变传感特性研究 |
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| 引用本文： | 李锦明,冉自博,马游春,刘红雨,闫树斌.基于重叠多光栅的动态应变传感特性研究[J].光电子．激光,2013(9):1667-1672. |
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| 作者姓名： | 李锦明 冉自博 马游春 刘红雨 闫树斌 |
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| 作者单位： | 中北大学 电子测试技术国家重点实验室,仪器科学 与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051;中北大学 电子测试技术国家重点实验室,仪器科学 与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051;中北大学 电子测试技术国家重点实验室,仪器科学 与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051;中北大学 电子测试技术国家重点实验室,仪器科学 与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051;中北大学 电子测试技术国家重点实验室,仪器科学 与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(61275166,61178058,91123036)资助项目 , 刘红雨, 闫树斌 (中北大学 电子测试技术国家重点实验室,仪器科学 与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051) |
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| 摘 要： | 利用重叠多光纤布拉格光栅(FBG)反射谱的时间同 步性,实现了动态或静态应变信号的高速传感与解调。给出了基于光纤F-P 可调谐滤波器(FFP-TF)的重叠多FBG解调系统及其时域重构的实现方法,重叠多FBG在FFP- TF 三角波扫描电压与动态应 变信号测量时产生时域上等间隔分布的传感脉冲,解调系统采用质心法硬件解算并结合平滑 滤波的方法可满足速度与解调精 度的同时测量需要。在重叠双FBG与500Hz FFP-TF扫描速率条件下 可产生2kHz的传感脉冲,动态应变信号的测量 带宽相对于单FBG解调系统提高了4倍,静态条件下的波长偏移小于±4pm。给出了影响重叠多FBG动态应变信号解调结果失真度的影响因素。
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| 关 键 词： | 光纤布拉格光栅(FBG) 解调 质心法 动态应变 |
| 收稿时间： | 2013/2/19 0:00:00 |
Dynamic strain sensing characteristics of superimposed fiber Bragg gratings |
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| Affiliation: | National Key Laboratory for Electronic Measurement Technology,Key Laborator y of Instrument Science & Dynamic Meas urement of Ministry of Education,North University of China,Taiyuan 30051,China;National Key Laboratory for Electronic Measurement Technology,Key Laborator y of Instrument Science & Dynamic Meas urement of Ministry of Education,North University of China,Taiyuan 30051,China;National Key Laboratory for Electronic Measurement Technology,Key Laborator y of Instrument Science & Dynamic Meas urement of Ministry of Education,North University of China,Taiyuan 30051,China;National Key Laboratory for Electronic Measurement Technology,Key Laborator y of Instrument Science & Dynamic Meas urement of Ministry of Education,North University of China,Taiyuan 30051,China;National Key Laboratory for Electronic Measurement Technology,Key Laborator y of Instrument Science & Dynamic Meas urement of Ministry of Education,North University of China,Taiyuan 30051,China |
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| Abstract: | This paper proposes a high speed inter rogation method for the dynamic and static strain gauge using the time synchronicity of multi-reflection spectrum from superimposed fiber Bra gg gratings (FBGs).The superimposed FBGs can provide equidistant space of generated sensing pulse train in time domain during dynamic strain gauge,when a triangular scanning voltage is applied to the tunable filter .Both the interrogation speed and accuracy are improved by combining centroid finding with smooth filtering method s.The interrogation speed of dynamic strain has been enhanced by four times by generating a 2kHz optical sensing pulse train from a 500Hz scanning frequency.The interrogation uncertainty and total harmonic distorti on (THD) characterization of superimposed FBGs are tested,and less than 4pm standard deviation is obtained. |
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| Keywords: | fiber Bragg grating (FBG) interrogat ion centroid dynamic strain |
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