光电子·激光2021,Vol.32Issue(7) :696-702.DOI:10.16136/j.joel.2021.07.0002

基于L型悬臂梁的光纤光栅加速度传感器

Fiber Bragg grating accelerometer based on L-shaped cantilever beam

张绪成 孙志慧 杨元元 刘小会 王昌
光电子·激光2021,Vol.32Issue(7) :696-702.DOI:10.16136/j.joel.2021.07.0002

基于L型悬臂梁的光纤光栅加速度传感器

Fiber Bragg grating accelerometer based on L-shaped cantilever beam

张绪成 1孙志慧 1杨元元 1刘小会 1王昌1
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作者信息

  • 1. 齐鲁工业大学山东省科学院,山东济南250000
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摘要

为了测量低频小信号,提出了一种基于L型悬臂梁的光纤光栅(FBG)加速度传感器,并进行了理论分析,推导出了其灵敏度及谐振频率表达公式.为了得出结构的最优参数,根据理论公式进行了仿真分析得出仿真曲线.根据仿真曲线,选定传感器各个参数,制作出传感器实物,分别对传感器灵敏度幅频响应,线性响应及横向抗干扰性进行了实验测试,实验测试出传感器谐振频率280 Hz,在充装硅油阻尼后测量带宽为1 Hz-240 Hz,测量带宽内响应曲线平坦度在±1.5 dB以内,灵敏度可达到52 pm/g,线性相关性为99.97%,与理论谐振频率290 Hz,灵敏度59 pm/g较吻合,表明了理论分析的正确性,同时传感器具有较好的横向抗干扰性,横向抗干扰性为4.2%,研究表明此传感器可以应用于低频小信号场合的振动测试.

关键词

传感器/加速度传感器/L型悬臂梁

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基金项目

山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY010113)

济南市高校二十条(2020GXRC010)

山东省泰山学者工程项目(tsqn20161061)

院地产学研基金(2019-CXY4)

院科教产融合项目(2020KJC-CG01)

济南市创新团队项目(2019GXRC028)

山东省重点研发计划项目(2019GGX104030)

院科教产融JMRH项目(2020KJC-ZD17)

出版年

2021
光电子·激光
天津理工大学 中国光学学会

光电子·激光

CSCD北大核心
影响因子:1.437
ISSN:1005-0086
被引量3
参考文献量10
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