基于柱式传感器表面光栅应变分析

• 作者: 张哲 盖广洪 李炜
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 光纤传感 应变测量 力学分析 有限元仿真 柱式传感器
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 传感器研究|Research on Sensors
• 页码范围: 179-183
• 页数: 5页
• 分类号: TP212.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2022.02.006

摘要

柱式传感器常被用作压力传感系统,其表面粘贴的布拉格光栅(FBG)受到压力作用后感受到的应变与基底所产生的应变并不一致,导致系统的精度受限.本文首先建立起基底到FBG应变传递的理论模型,判断影响精度的因素,然后利用有限元仿真软件进行力学仿真,模拟粘接层弹性模和厚度对传感系统精度的影响,给出仿真曲线,验证理论建模正确性并为后续实验提供指导.实验结果表明,理论建模、有限元仿真和实验结果具有大致相同的趋势,经过反复实验,粘接层厚度在0.2 mm,弹性模量在109 Pa左右,应变传递效率最高,传感系统的精度也提升到0.5％以内,大大提升了基底到光栅的应变传递效率.