光纖布拉格光柵壓力傳感器的研究.pdf

1、為了滿足現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防等對(duì)傳感器的高要求,人們正在逐步深入對(duì)具有優(yōu)良性能的光纖傳感器的研究。但是,由于光纖傳感器的研究時(shí)間尚淺,相關(guān)的形式與數(shù)據(jù)還不完善,需要人們進(jìn)一步的設(shè)計(jì)與研究。本文通過(guò)整理和總結(jié)光纖傳感器的類型、特點(diǎn)及原理,確定了使用FBG作為光纖傳感組成部分。通過(guò)對(duì)彈性膜片的理論研究,確定了使用膜片作為壓力傳感組成部分。將它們組合在一起,設(shè)計(jì)了一種新型的壓力傳感器。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的壓力傳感器的特性。實(shí)驗(yàn)中,將布拉格光柵沿

2、圓形彈性膜片的一個(gè)同心圓進(jìn)行粘貼,光纖的一端與儀器連接,另一端放入折射率匹配液中。實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在密閉容器中進(jìn)行的,將貼有光柵的圓彈性膜片盒放在密閉容器中,于室溫22℃下對(duì)容器進(jìn)行注氣。從0kPa開(kāi)始,每間隔5kPa讀取一次中心反射波長(zhǎng)值,直到40kPa為止,最終得到一組數(shù)據(jù),再改變光柵的粘貼半徑,得到一組靈敏度數(shù)據(jù)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)在于,粘貼光柵時(shí),確保光柵為一圓弧以及均勻涂膠。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,傳感器具有良好的線性度和可重復(fù)性。