光纖光柵動(dòng)態(tài)稱重傳感器研究.pdf

1、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展無疑對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起到了積極的推動(dòng)作用，但是營(yíng)運(yùn)車輛超載的現(xiàn)象卻屢禁不止，因此加強(qiáng)公路運(yùn)輸?shù)墓芾?、保障行車安全等問題顯得日趨重要。車輛動(dòng)態(tài)稱重，即在非停車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的稱重，與停車狀態(tài)下的靜態(tài)稱重相比，其主要特點(diǎn)是節(jié)省時(shí)間，效率高，使得稱重時(shí)不至于造成對(duì)正常交通的干擾。該技術(shù)的研究對(duì)于保護(hù)公路的正常使用有著重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)價(jià)值。 隨著智能感知材料的發(fā)展，尤其是以光纖光柵為代表的光纖傳感元件的發(fā)展，為稱重系統(tǒng)的

2、研究提供了嶄新的途徑和廣闊的生機(jī)。光纖光柵傳感技術(shù)是一種新型的傳感技術(shù)，它通過布喇格反射波長(zhǎng)的移動(dòng)量來獲得諸如應(yīng)力、溫度、振動(dòng)、加速度等外部參量，具有不受環(huán)境噪聲干擾、集傳感與傳輸于一體、構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠極大地提高產(chǎn)品的安全性、可靠性以及靈敏性。因而，在汽車稱重系統(tǒng)中，光纖Bragg光柵傳感技術(shù)的應(yīng)用將具有廣泛的應(yīng)用前景。 本課題針對(duì)傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)車輛稱重傳感器存在的問題，設(shè)計(jì)了一種基于等強(qiáng)度梁的光纖光柵動(dòng)態(tài)稱重傳感器。

3、本文首先分析了基于光纖布喇格光柵的應(yīng)變傳感模型，利用等強(qiáng)度梁進(jìn)行了驗(yàn)證應(yīng)力和波長(zhǎng)相對(duì)變化線性關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上通過分析稱重傳感器的受力情況給出了我們的動(dòng)態(tài)稱重傳感器設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行了靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。對(duì)測(cè)試結(jié)果應(yīng)用防脈沖干擾的算術(shù)平均濾波處理后得到結(jié)論，在車速為5km/h以下時(shí)，動(dòng)態(tài)測(cè)量絕對(duì)平均誤差為2.96％，證明了本論文的設(shè)計(jì)有著較好的測(cè)量精度，但噪聲問題還有待進(jìn)一步考慮和解決。 總之，本文對(duì)利用光纖布喇格光柵制作