光纤光栅位移传感器研究与不确定度分析

作     者：于涛 陈玉璞 张启明 张高伟 张鑫 YU Tao;CHEN Yupu;ZHANG Qiming;ZHANG Gaowei;ZHANG Xin

作者机构：山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590 

基　　金：国家自然科学基金项目(52174146) 

出 版 物：《实验室研究与探索》 (Research and Exploration In Laboratory)

年 卷 期：2023年第42卷第6期

页      码：42-45页

摘      要：为实现大跨度地下工程结构的长期健康监测,设计了一种光纤光栅位移传感器。该设计将等强度梁特性与光纤光栅传感原理相结合,弹簧作为转换元件,等强度梁和光纤光栅作为传感元件。在此基础上进行了理论分析,推导了灵敏度系数计算式,并进行了标定实验及分析,结果表明:设计的光纤光栅位移传感器可以实现两点位测量;有效监测量程为180 mm,传感器的灵敏度为10.16 pm/mm,分辨率可达98μm,线性度为3.2%,重复性为4.32%,迟滞性为2.52%,静态误差为5.92%,线性相关度可达0.998,静态特性良好;实验平台不确定度为0.827 9 mm,在量程范围内不确定度对结果的影响较小,满足性能要求。该设计适用于精度要求较高且需要多点位测量的工作环境,应用前景良好。

主 题 词：光纤光栅 等强度梁 位移传感器 静态特性 不确定度分析 

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] 

D　O　I：10.19927/j.cnki.syyt.2023.06.010

馆 藏 号：203123387...