基于半圆柱增敏结构的柔性光纤压力传感器设计

作     者：刘宏艺 李晨 张会新 王星来 隋丹丹 LIU Hongyi;LI Chen;ZHANG Huixin;WANG Xinglai;SUI Dandan

作者机构：中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 北京宇航系统工程研究所北京100000 

基　　金：国家自然科学基金杰出青年基金(61525107) 

出 版 物：《电子器件》 (Chinese Journal of Electron Devices)

年 卷 期：2022年第45卷第5期

页      码：1066-1070页

摘      要：为了进一步增强光纤压力传感器的灵敏度,提出了一种基于半圆柱结构设计的柔性光纤压力传感器。此结构使用聚二甲硅氧烷(PDMS)作为该传感器柔性基底,传感器外部受力时,首先PDMS发生形变,从而使得光纤发生形变,最终光纤发生轴向拉伸。利用光频域反射计(OFDR)测量光纤的轴向应变,对所提出的增敏结构传感器进行ABAQUS有限元仿真分析和实验验证。结果表明,该半圆柱增敏结构可以有效提高传感器的灵敏度。在0~160 kPa的测压范围内,仿真得到的传感器的灵敏度为2.160 39με/kPa,实验测得传感器的灵敏度能够达到2.068 06με/kPa。

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

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1005-9490.2022.05.008

馆 藏 号：203115586...