[發明專利]基于FBG傳感器的多物理量測量信號識別方法

無效

• 申請號: 201310264637.7
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103411633A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 王曉霞;王衛林;吳春英
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.基于FBG傳感器的多物理量測量信號識別方法，其特征在于，包括如下步驟：?

1).多參數信號分離：采用在等強度懸梁臂的上、下兩表面對稱放置兩個FBG傳感器來測量和分離出由于加速度、溫度和壓力三個參數引起的波長漂移；?

2).采用基于CMOS圖像傳感器的FBG圖像采集法，利用CMOS圖像傳感器捕獲FBG光斑,將FBG傳感器的波長識別轉化為光斑圖像識別；?

3).對多光斑圖像精確標識和定位：采用像素位置和時分復用來區分不同FBG傳感器產生的光斑圖像，由于光源按照脈沖方式工作，每個光脈沖都對應不同時延和不同FBG傳感器，通過接收并記錄光脈沖來確定時延值，根據時延值標定不同FBG；將前后兩幅圖光斑圖像歸屬確定好后，再比較由同一FBG不同時刻產生光斑圖像之間變化，由此確定被測物理量的變化。?

2.根據權利要求1所述的基于FBG傳感器的多物理量測量信號識別方法，其特征在于，所述步驟1）中等強度懸臂梁是指該懸臂梁上距固定端不同距離處的截面積不同。?

3.根據權利要求1或2所述的基于FBG傳感器的多物理量測量信號識別方法，其特征在于，所述等強度懸臂梁為三角形懸臂梁，在等強度懸臂梁的兩斜邊的交匯點處設置質量塊。?

4.根據權利要求1所述的基于FBG傳感器的多物理量測量信號識別方法，其特征在于，所述步驟1）中：?

由于加速度引起的波長漂移關系為：?

其中，為單位加速度變化引起的光斑像素偏移量，Δλ為波長漂移，?Δa為加速度變化，M為質量塊的質量，L為懸臂梁的總長度，E為懸臂梁材料的場氏模量，B為懸臂梁的底部寬度，h為懸臂梁的厚度；?

由于溫度引起的波長漂移關系為：?

其中，為單位溫度變化引起的光斑像素偏移量，Δλ為波長漂移，ΔT為溫度變化，λ_B為入射光波長，α為熱膨脹系數,為熱光系數；?

由于壓力引起的波長漂移關系為：?

其中，為單位壓力變化引起的光斑像素偏移量，Δλ為波長漂移，ΔP為壓力變化，λ_B為入射光波長，p₁₁和p₁₂為彈光張量分量，υ為光纖材料的泊松比，S為軸向應力變化，E′為彈性模量。?

5.根據權利要求1所述的基于FBG傳感器的多物理量測量信號識別方法，其特征在于，所述步驟2）中FBG圖像采集法是通過識別和采集CMOS光斑圖像中光斑發生的位移偏移量,即光斑位置發生的像素偏移量，進而將位移像素偏移量值轉化為波長變化值,最后得出待測物理量變化值與光斑位移像素偏移量之間的關系。?