一種大量程高精度FBG位移傳感器設(shè)計(jì)研究.pdf

1、近年來，光纖光柵傳感技術(shù)已經(jīng)成為傳感領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)之一，其理論基礎(chǔ)和實(shí)用技術(shù)得到了快速的發(fā)展。由于光纖光柵傳感器具有體積小、重量輕、抗電磁干擾、防腐蝕、靈敏度高、易于組網(wǎng)等優(yōu)良特性，在諸多工程領(lǐng)域已經(jīng)有廣泛的應(yīng)用。
　　FBG位移傳感器是目前電類和機(jī)械類位移傳感器的重要補(bǔ)充，在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，尤其在某些強(qiáng)電磁場(chǎng)、高輻射和強(qiáng)腐蝕性環(huán)鏡中的應(yīng)用。目前已經(jīng)報(bào)道的FBG位移傳感器有很多種，有的已經(jīng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)得到應(yīng)用。但是，目前已

2、報(bào)道的FBG位移傳感器，普遍適用于小位移測(cè)量，這也是由光纖光柵位移傳感器的一個(gè)瓶頸問題。
　　本論文利用光纖布拉格光柵作為敏感元件，提出并研制了一種大量程、高精度FBG位移傳感器。該傳感器與已有的光纖光柵位移傳感器相比，具有更大量程的優(yōu)點(diǎn)，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，既保證了大量程的需要，又滿足了高精度的要求。
　　全文共分四章，主要內(nèi)容包括：
　　第一章，綜述了光纖光柵傳感技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。主要包括光纖光柵傳感技術(shù)、

3、光纖光柵傳感研究現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外不同結(jié)構(gòu)的光纖光柵位移傳感器的特性。
　　第二章，利用耦合模理論對(duì)光纖光柵光學(xué)理論進(jìn)行了研究。理論研究了光纖布拉格光柵的基本傳感原理；分析了光纖布拉格光柵一些寫制方法。
　　第三章，光纖光柵位移傳感器原理理論研究，并且在此理論研究的基礎(chǔ)上，提出懸臂梁和行星輪系相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)其工作原理進(jìn)行了理論研究。
　　第四章，對(duì)自行研制的位移傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果顯示該傳感器達(dá)到量程為150 m