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电子发烧友网>电子资料下载>电子论文>传感器威廉希尔官方网站 论文>新型光纤光栅加速度传感器的研究

新型光纤光栅加速度传感器的研究

2010-08-09 | rar | 6290 | 次下载 | 5积分

资料介绍

随着光纤通信威廉希尔官方网站 和光纤传感威廉希尔官方网站 的迅猛发展,许多新兴威廉希尔官方网站 被应用于传统
工业当中。近年来,基于光纤威廉希尔官方网站 的加速度传感器研究越来越受到专家学者的重
视。与传统加速度计相比,光纤加速度传感器具有其独特的优点,主要包括:抗
电磁干扰、体积小,质量轻、动态范围大、高灵敏度和分辨率、易于植入材料内
部,易于形成传感网络和远距离传输。目前在已报道的文献中,光纤加速度传感
器主要有以下几种类型:强度调制型、相位调制型、波长调制型、偏振调制型。
本文的主要工作是对D型光纤Bragg光栅(D—FBG)和长周期光纤光栅(LPFG)
的弯曲特性进行研究,在此基础上完成基于光纤光栅加速度传感器研究的实验与
分析。
D型光纤由于其结构的非圆对称性,弯曲会改变D.FBG的中心波长。本文
对D型光纤的模场分布、双折射效应进行了仿真;对D.FBG的弯曲特性进行了
分析。提出一种新型的基于D.FBG的加速度测量方案,对测量系统进行了理论
分析和试验测量,得到基于D.FBG的加速度计的灵敏度理论值和谐振频率,分
别为611.86}m/g和4.96Hz。试验数据表明测量系统的灵敏度为563.671上e/g,最小
分辨力为1.15 X 10~g,可用来检测低频率、小幅值的加速度信号
长周期光纤光栅对弯曲具有敏感特性。我们利用紫外光曝光载氢光纤制作
LPFG,并实验分析了其弯曲特性。提出一种基于LPFG的加速度测量方案,试
验数据表明:基于LPFG的加速度传感器具有较高的灵敏度,其值为12.65nm/g。
最小分辨力为1.9×10一g,谐振频率为28.9Hz。与我们实验上使用的采用D-FBG
的加速度计相比,灵敏度高出18.48倍。同时,我们提出一种新型的基于FBG
的LPFG波长解调方案,该方案具有成本低、结构简单、响应快、易于复用等优
点,对实际的工程应用具有一定的参考意义。
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