文档名：压杆式光纤光栅位移传感器的研制
摘要：基于光纤弹性应变与圆柱螺旋压缩弹簧轴向变形的传递机理,提出了一种压杆式光纤光栅位移传感器.推导出波长漂移与压簧自由端位移的关系式,采取光纤光栅两端夹持的应变传递封装,结合压簧、弹簧管与紧定装置组成弹性转换结构,采用线径0.6mm,中径6mm,有效圈数14的压簧元件制备了传感器原型,并对其静态性能和温度响应特性进行了标定试验研究.结果表明:在15mm的量程内,传感器的位移灵敏度为451.36pm/mm,线性度为0.69％,重复性为1.54％,迟滞性为1.13％;应变、温补光栅的温度灵敏度分别为10.15,19.18pm/℃,误差分别为1.39％,1.50％,具有良好的温度补偿效果.
Abstract：Basedonmechanismoftransmissionbetweenelasticstrainofopticalfiberandaxialdeformationofcylindricallyhelicalcompressionspring,afiberBragggrating(FBG)displacementsensorwithpressurerodisproposed.Therelationshipformulabetweenwavelengthshiftandthefreeenddisplacementofcompressionspringisderived.StraintransferpackagingwithFBGclampsatbothends,andtheelasticconversionstructureiscomposedofcompressionspring,springtubeandtighteningdevice.Thesensorprototypeisfabricatedbyusingspringelementswithwirediameterof0.6mm,pitchdiameterof6mmandeffectivenumberofcoilsof14.Thestaticperformanceandtemperatureresponsecharacteristicsarestudiedbycalibrationtest.Testresultsshowthatwithintherangeof15mm,thedisplacementsensitivityofthesensoris451.36pm/mm,thelinearityis0.69％,therepeatabilityis1.54％,andthehysteresisis1.13％.Thetemperaturesensitivityofthestraingratingandtemperaturecompensationgratingare10.15pm/℃and19.18pm/℃,respectively;andtheerrorsare1.39％and1.50％,respectively,whichshowsgoodtemperaturecompensationeffect.
作者：朱万旭 宋天明 刘丰荣 徐建丰 Author：ZHUWanxu SONGTianming LIUFengrong XUJianfeng
作者单位：桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室,广西桂林541004;桂林理工大学广西壮族自治区智慧结构材料工程研究中心,广西桂林541004;广西汉西鸣科技有限责任公司,广西桂林541004桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室,广西桂林541004;桂林理工大学广西壮族自治区智慧结构材料工程研究中心,广西桂林541004
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(4)
分类号：TP212
关键词：光纤光栅 位移传感器 压簧 温度补偿
Keywords：fiberBragggrating(FBG) displacementsensor compressionspring temperaturecompensation
机标分类号：TH122TP212TN253
在线出版日期：2024年4月26日
基金项目：国家自然科学基金，广西创新驱动发展专项项目压杆式光纤光栅位移传感器的研制[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(4)朱万旭 宋天明 刘丰荣 徐建丰基于光纤弹性应变与圆柱螺旋压缩弹簧轴向变形的传递机理,提出了一种压杆式光纤光栅位移传感器.推导出波长漂移与压簧自由端位移的关系式,采取光纤光栅两端夹持的应变传递封装,结合压簧、弹簧管与紧定装置组成弹性转换结...参考文献和引证文献
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引证文献
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