高精度弓型光纤光栅微位移传感器

• 作者: 刘芹 李瑞亚 毛健 谭跃刚 陈宇佳
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 光纤传感 光纤光栅 微位移传感器 高精度 温度补偿
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 556-564
• 页数: 9页
• 分类号: TN253
• 字数: 4155字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20182603.0556

摘要

为了测量控机床结构件、微加工工作台的微小变形量,设计了一种高精度弓型光纤布拉格光栅(FBG)微位移传感器.将光纤布拉格光栅的栅区部分粘贴在弓型上下壁处,当弓形件发生变形时,可测出上下壁的应变值,从而测得位移值并进行温度解耦.实验结果表明,在量程为1 mm时,传感器的灵敏度为2.02 pm/μm,线性相关系数为0.9983,实验的迟滞误差为4.08％,重复性误差为4.08％.在温度补偿实验中可以看出,当温度上升1℃,波长漂移量不到1 pm.类似于弓型结构衍生出一种半弓型结构的位移传感器.两类传感器相比,弓型传感器的温度灵敏度比半弓型传感器小0.0015 pm/μm,温度补偿效果更好;但半弓型传感器的线性度为0.4％,线性度比弓型传感器好.两种传感器均满足测量值稳定可靠、精度高、抗电磁干扰能力强,温度不敏感等要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谭跃刚	武汉理工大学机电工程学院	92	610	13.0	21.0
2	刘芹	武汉理工大学机电工程学院	5	16	3.0	4.0
3	李瑞亚	武汉理工大学机电工程学院	3	12	2.0	3.0
4	毛健	武汉理工大学机电工程学院	3	12	2.0	3.0
5	陈宇佳	武汉理工大学机电工程学院	2	9	1.0	2.0