[發明專利]一種基于懸臂梁結構的FBG傳感器靈敏度提高方法有效
| 申請號： | 201510955644.0 | 申請日： | 2015-12-17 |
| 公開（公告）號： | CN105571619B | 公開（公告）日： | 2017-10-10 |
| 發明（設計）人： | 董鳳忠;楊爽;李俊;徐勝明;朱莉莎;湯玉泉;孫苗;董坤 | 申請（專利權）人： | 安徽中科智泰光電測控科技有限公司 |
| 主分類號： | G01D5/26 | 分類號： | G01D5/26;G01D5/353 |
| 代理公司： | 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115 | 代理人： | 宋倩 |
| 地址： | 230001 安徽省合肥市*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 懸臂梁 結構 fbg 傳感器 靈敏度 提高 方法 | ||
1.一種基于懸臂梁結構的FBG傳感器靈敏度提高方法，其特征在于，包括以下順序的步驟：
(1)在懸臂梁的適當位置開設一個通孔，并且使所述通孔關于懸臂梁的中心軸線對稱；
(2)以垂直于所述通孔截面的方向為所述懸臂梁的載荷施加方向，對所述懸臂梁施加一定載荷，確定此時懸臂梁的兩個正向應變最大處或兩個負向應變最大處；
(3)在所述懸臂梁的兩個正向應變最大處或兩個負向應變最大處分別粘貼一個FBG，使所述載荷施加方向與粘貼在懸臂梁上的兩個FBG所構成的平面相垂直；
(4)當采用所述兩個FBG測量施加在懸臂梁上的待測載荷時，使所述兩個FBG的光譜重疊并利用FBG光譜展寬效應對所述兩個FBG進行傳感解調；
步驟(4)中，所述利用FBG光譜展寬效應對所述兩個FBG進行傳感解調，具體包括：
a、寬帶光源輸出的光經耦合器到達所述兩個FBG，經其反射后到達光譜分析儀；
b、所述光譜分析儀對所述兩個FBG的重疊光譜進行分析，得到所述重疊光譜的3dB帶寬；
c、當施加在懸臂梁上的待測載荷發生變化時，由所述光譜分析儀得到所述重疊光譜的3dB帶寬變化量；
d、根據所述重疊光譜的3dB帶寬變化量以及預先測定的載荷傳感靈敏度，利用以下公式，反演得到待測載荷的變化量：
ΔF′12＝K′FL×ΔL
其中，ΔF′12表示重疊光譜的3dB帶寬變化量，K′FL表示載荷傳感靈敏度，ΔL表示待測載荷的變化量。
2.根據權利要求1所述的基于懸臂梁結構的FBG傳感器靈敏度提高方法，其特征在于：步驟(1)中，所述在懸臂梁的適當位置開設一個通孔，具體為在懸臂梁的中心位置開設一個通孔；所述通孔的截面形狀包括矩形、菱形、圓形和三角形。
3.根據權利要求1所述的基于懸臂梁結構的FBG傳感器靈敏度提高方法，其特征在于：步驟(2)中，所述確定此時懸臂梁的兩個正向應變最大處或兩個負向應變最大處，具體采用有限元法進行分析。
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