高精度弓型光纤光栅微位移传感器

作     者：谭跃刚 陈宇佳 李瑞亚 毛健 刘芹 TAN Yue-gang;CHEN Yu-jia;LI Rui-ya;MAO Jian;LIU Qin

作者机构：武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.51375358) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2018年第26卷第3期

页      码：556-564页

摘      要：为了测量控机床结构件、微加工工作台的微小变形量,设计了一种高精度弓型光纤布拉格光栅(FBG)微位移传感器。将光纤布拉格光栅的栅区部分粘贴在弓型上下壁处,当弓形件发生变形时,可测出上下壁的应变值,从而测得位移值并进行温度解耦。实验结果表明,在量程为1mm时,传感器的灵敏度为2.02pm/μm,线性相关系数为0.998 3,实验的迟滞误差为4.08%,重复性误差为4.08%。在温度补偿实验中可以看出,当温度上升1℃,波长漂移量不到1pm。类似于弓型结构衍生出一种半弓型结构的位移传感器。两类传感器相比,弓型传感器的温度灵敏度比半弓型传感器小0.001 5pm/μm,温度补偿效果更好;但半弓型传感器的线性度为0.4%,线性度比弓型传感器好。两种传感器均满足测量值稳定可靠、精度高、抗电磁干扰能力强,温度不敏感等要求。

主 题 词：光纤传感 光纤光栅 微位移传感器 高精度 温度补偿 

学科分类：0808[工学-自动化类] 070207[070207] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 0805[工学-能源动力学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/OPE.20182603.0556

馆 藏 号：203284570...