柔性光纤压力传感器的增敏结构设计

作     者：隋丹丹 张会新 张利平 洪应平 芦夜召 崔凯 SUI Dan-dan;ZHANG Hui-xin;ZHANG Li-ping;HONG Ying-ping;LU Ye-zhao;CUI Kai

作者机构：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 北京遥测技术研究所北京100076 

基　　金：国家自然科学基金杰出青年基金(61525107) 

出 版 物：《仪表技术与传感器》 (Instrument Technique and Sensor)

年 卷 期：2021年第3期

页      码：19-22,53页

摘      要：为了提高光纤压力传感器的灵敏度,提出了一种具有倒凹槽结构的柔性光纤压力传感器的设计方案。用聚二甲硅氧烷(PDMS)作为该传感器柔性基底,通过PDMS受力形变,带动光纤发生形变,从而实现光纤的轴向拉伸。利用光频域反射计(OFDR)测量光纤的轴向应变变化。对所提出的增敏结构传感器和改进前的传感器进行Abaqus有限元仿真分析和实验验证。结果表明,该增敏结构可以有效的提高传感器的灵敏度。在0~100 kPa的测压范围内,该传感器具有很好的重复性及线性度,灵敏度从未改进前的1.09/kPa提高到1.69/kPa。

主 题 词：光纤压力传感器 聚二甲基硅氧烷 灵敏度 Abaqus仿真 光频域反射计 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 

馆 藏 号：203102697...