光纖光柵壓力與溫度雙參量傳感器的研究.pdf

1、光纖光柵是近年來(lái)發(fā)展最為迅速、應(yīng)用最為廣泛的光纖無(wú)源器件之一。與傳統(tǒng)電類(lèi)傳感器相比，光纖Bragg光柵傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好,抗腐蝕、抗電磁干擾能力強(qiáng)復(fù)用能力強(qiáng)，便于構(gòu)成各種形式傳感網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行大面積的多點(diǎn)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。由于光纖光柵傳感器自身具備許多不可替代的優(yōu)越性，因此受到越來(lái)越多的科研工作者和工程技術(shù)人員的青睞。本文的主要研究工作與成果如下：
　　首先，在布拉格方程基本表達(dá)式的基礎(chǔ)上分析了光纖Bragg光柵應(yīng)變、溫度傳感特性

2、，以及溫度應(yīng)變傳感的耦合作用。同時(shí)研究了光纖Bragg光柵應(yīng)變傳感的溫度補(bǔ)償方法。
　　其次，以光纖Bragg光柵應(yīng)變傳感特性為基礎(chǔ)，結(jié)合應(yīng)變式壓力傳感器的設(shè)計(jì)方法，提出一種基于平膜片-等強(qiáng)度梁的光纖Bragg光柵壓力傳感器的設(shè)計(jì)方案。該結(jié)構(gòu)的壓力傳感器采用雙光柵差動(dòng)結(jié)構(gòu)，在提高檢測(cè)靈敏度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了溫度的自補(bǔ)償。
　　第三，基于光纖Bragg光柵應(yīng)變、溫度測(cè)量原理，結(jié)合大壩及公路軟基等巖土工程的要求，研制出一種新型的壓力