應變式光纖琺珀壓力傳感器的研究.pdf

1、光纖琺珀傳感器具有體積小、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點可以應用于石油井下、航空航天等復雜的環(huán)境中。本文在157 nm激光器制作光纖琺珀傳感器的基礎之上，提出了兩種MPa量程的壓力傳感器設計方案，封裝了傳感器原理樣品，并進行了性能測試。
　　本文研究了兩種結構的應變式光纖琺珀壓力傳感器：
　?。?）首先，提出了基于圓平膜片結構的應變式光纖琺珀壓力傳感器的封裝方案，用結構力學的方法和ANSYS軟件研究了周邊固支的圓平膜片在均布壓強下的應

2、變特性。最后，用石英片作為彈性膜片，封裝了圓平膜片結構的應變式光纖琺珀壓力傳感器，測得該傳感器的量程為0 MPa-0.2 MPa，靈敏度為3.17 rad/MPa，線性度為0.999。
　?。?）為了提高圓平膜片結構的壓力傳感器的性能，提出了基于梁膜結構的應變式光纖琺珀壓力傳感器的封裝方案，在彈性圓平膜片尺寸固定的基礎下，用ANSYS軟件對梁膜結構中梁的尺寸（長、寬、高）采用單一變量法模擬分析得到了梁的最佳尺寸，用不銹鋼材料制作的

3、圓平膜片和梁膜分別作為彈性膜片，封裝了圓平膜片結構的應變式光纖琺珀壓力傳感器和梁膜結構的應變式光纖琺珀壓力傳感器，測得圓平膜片結構的應變式光纖琺珀壓力傳感器的量程為0 MPa-1 MPa，靈敏度為1.34 rad/MPa，線性度為0.999；梁膜結構的應變式光纖琺珀壓力傳感器的量程為0 MPa-1.6 MPa，靈敏度為1.038 rad/MPa，線性度為0.999。
　　實驗結果表明，梁膜結構的應變式光纖琺珀壓力傳感器可以改善圓平