光电子·激光2021,Vol.32Issue(9) :911-918.DOI:10.16136/j.joel.2021.09.0049

基于双光纤光栅的高灵敏度低频加速度传感器

High sensitivity and low-frequency acceleration sensor based on double fiber Bragg gratings

刘文敏 戴玉堂 魏禹
光电子·激光2021,Vol.32Issue(9) :911-918.DOI:10.16136/j.joel.2021.09.0049

基于双光纤光栅的高灵敏度低频加速度传感器

High sensitivity and low-frequency acceleration sensor based on double fiber Bragg gratings

刘文敏 1戴玉堂 1魏禹1
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作者信息

  • 1. 武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室,湖北武汉430070
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摘要

针对低频振动信号的高精度测量需求,设计了一种基于双光纤光栅的变宽度椭圆铰链式低频加速度传感器.首先建立传感器的结构模型,理论分析了传感器的振动响应特性,给出该传感器的谐振频率及灵敏度的公式.随后搭建了传感单元的数学模型,对传感单元结构的关键尺寸参数进行了优化.另外,利用有限元仿真验证了理论分析结果,最后加工制作了传感器样件,对其进行加速度性能测试.实验结果表明:传感器的谐振频率约为36 Hz,工作频带为0-10 Hz,灵敏度为1496 pm/g.所设计的传感器具有较高的灵敏度、良好的温度补偿能力,能够满足工程中低频振动检测的要求.

关键词

加速度传感器/低频振动/椭圆铰链/优化设计

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基金项目

国家重点研发计划(2017YFC0804403)

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5
参考文献量10
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