基于FBG的動態(tài)測試及其在人工皮膚中的初步應用.pdf

1、FBG(Fiber Bragg Grating)傳感器，即光纖布拉格光柵傳感器，因其抗電磁干擾、本質安全等一系列優(yōu)勢，在各種民用、軍事等傳感檢測領域應用廣泛。本文主要對基于FBG的動態(tài)測試及其相應的初步應用進行了探究分析。根據(jù)被檢測信號頻率的不同將動態(tài)測試分為低頻測試和高頻測試，低頻測試主要對沖擊信號進行檢測，高頻測試主要針對超聲檢測進行探究。
　　總體思路是以光纖布拉格光柵傳感器檢測動態(tài)信號的傳感機理為基礎，繼而設計動態(tài)檢測的實

2、驗框架圖，根據(jù)實驗原理圖選取實驗器件后設計實驗方案進行實驗探究。沖擊碰撞實驗主要利用封裝設計的FBG傳感體檢測外界沖擊碰撞信號，探究FBG傳感體的檢測效果以便在人工皮膚的觸覺傳感方面進行初步應用;高頻檢測主要是超聲檢測，基于超聲激勵-光纖布拉格光柵檢測的實驗原理設計了不同柵區(qū)長度的光柵對一定頻率段內(nèi)不同頻率的超聲信號進行檢測的實驗方案，分析檢測結果找出對應檢測規(guī)律，為以后超聲檢測提供一定應用依據(jù)。
　　動態(tài)測試基于雙光纖布拉格光柵

3、匹配解調方法，此種解調方式最大的優(yōu)勢是結構簡單，而且效果良好。實驗數(shù)據(jù)的采集保存主要利用數(shù)字示波器和基于LabVIEW平臺及搭配的數(shù)據(jù)采集卡等相關硬件開發(fā)的數(shù)據(jù)采集程序。為了對采集到的數(shù)據(jù)進行更好的對比分析，后續(xù)采用數(shù)據(jù)繪圖軟件Origin及功能強大的數(shù)據(jù)處理軟件MATLAB進行進一步的美化和處理。
　　最終實驗結果表明:硅膠材料封裝的FBG傳感體對外界沖擊信號響應速度快，檢測靈敏度高，故可將FBG應用在機器人人工皮膚的觸覺感知當