光纖光柵動態(tài)稱重傳感器研究.pdf

1、交通運輸業(yè)的發(fā)展無疑對國民經(jīng)濟建設起到了積極的推動作用，但是營運車輛超載的現(xiàn)象卻屢禁不止，因此加強公路運輸?shù)墓芾?、保障行車安全等問題顯得日趨重要。車輛動態(tài)稱重，即在非停車的運動狀態(tài)下的稱重，與停車狀態(tài)下的靜態(tài)稱重相比，其主要特點是節(jié)省時間，效率高，使得稱重時不至于造成對正常交通的干擾。該技術的研究對于保護公路的正常使用有著重要的經(jīng)濟意義和社會價值。 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。光纖光柵傳感技術是一種新型的傳感技術，它通過布喇格反射波長的移動量來獲得諸如應力、溫度、振動、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、構造簡單、使用方便等優(yōu)點，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光柵傳感技術的應用將具有廣泛的應用前景。 本課題針對傳統(tǒng)動態(tài)車輛稱重傳感器存在的問題，設計了一種基于等強度梁的光纖光柵動態(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變傳感模型，利用等強度梁進行了驗證應力和波長相對變化線性關系的實驗。在此基礎上通過分析稱重傳感器的受力情況給出了我們的動態(tài)稱重傳感器設計方案，并進行了靜態(tài)測試和動態(tài)測試實驗。對測試結果應用防脈沖干擾的算術平均濾波處理后得到結論，在車速為5km/h以下時，動態(tài)測量絕對平均誤差為2.96％，證明了本論文的設計有著較好的測量精度，但噪聲問題還有待進一步考慮和解決。 總之，本文對利用光纖布喇格光柵制作