光纖光柵應變傳感器的動態(tài)誤差補償研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術水平的不斷發(fā)展和裝備關鍵技術突破，進行高精度的動態(tài)測量已經(jīng)成為監(jiān)測的主流，這對傳感器的動態(tài)響應性能提出了更高的要求。由于傳感器結構通常具有非線性，外加應用中復雜的環(huán)境因素，傳感器動態(tài)測量存在較大誤差。探尋合適的動態(tài)誤差補償方法對于實現(xiàn)裝備有效監(jiān)控具有重要現(xiàn)實意義。
　　光纖光柵（Fiber Bragg Grating）傳感器是新近發(fā)展起來的一種先進傳感器，在測量溫度、應變、加速度等物理參量時具有突出技術優(yōu)勢，在實際工程

2、中得以廣泛應用。本文基于光纖光柵工作和傳感原理，通過理論分析與試驗研究，系統(tǒng)研究FBG應變傳感器的動態(tài)性能，分析溫度對FBG應變傳感器的影響。采用數(shù)值仿真方法，分別對傳感器實現(xiàn)溫度補償和動態(tài)特性補償，提高FBG應變傳感器的測量精度。本文的主要工作如下：
　　1.基于光纖光柵工作和傳感原理，分別通過應變特性試驗和溫度特性試驗，研究了光纖光柵應變傳感器的線性、靈敏度、重復性、遲滯性等性能。
　　2.采用ANSYS有限元分析法，建

3、立了FBG應變傳感器結構的有限元模型?；贏NSYS熱分析和溫度—應變耦合試驗，探討了溫度對FBG應變傳感器的結構和測量精度的影響。
　　3.基于最小二乘法理論和溫度補償原理，采用最小二乘法二次擬合，實現(xiàn)了FBG應變傳感器的溫度補償?；贐P人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論和溫度補償原理，確定了BP神經(jīng)網(wǎng)絡的結構和參數(shù)，采用Matlab編程，完成了BP神經(jīng)網(wǎng)絡的仿真訓練和檢驗，實現(xiàn)了FBG應變傳感器的溫度補償。
　　4.基于ANSYS諧響應