基于FBG的悬臂梁式微力与微位移传感单元

摘要：

设计了一种基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)的微力与微位移双物理量传感单元,采用矩形悬臂梁型弹性体结构以及两片FBG布片方式,提高了力和位移灵敏度,实现了温度补偿,位移灵敏度可通过改变悬臂梁的固定位置和长度进行调整.对传感单元的性能进行了理论分析和实验验证,结果表明:在0～1.2 N测量范围内,力实验灵敏度为889 pm/N,理论和实验的平均相对误差为6.6％,力分辨力为1.1 mN,位移灵敏度随着悬臂梁长度L的增大而减小,位移灵敏度在L为149 mm时为60.7 pm/mm,在L为99 mm时为200.3 pm/mm,位移分辨力为5μm,传感单元的线性度均达0.999以上,保持了优良的线性,可满足不同量程的微力和微位移应用场合.

关键词：光纤布拉格光栅、悬臂梁、微力传感、微位移传感

所属期刊栏目：52

分类号：TN253(光电子技术、激光技术)

资助基金：江西省教育厅科研技术研究项目No.GJJ180937

在线出版日期：2022-07-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：870-874