激光与红外

作者：彭星玲

单位：1.南昌工程学院江西省精密驱动与控制重点实验室,江西 南昌 330099；2.浙江机电职业技术学院,浙江 杭州 310053；

关键词：光纤布拉格光栅;悬臂梁;微力传感;微位移传感

基金：江西省教育厅科研技术研究项目(No.GJJ180937)资助。

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0～12 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66,力分辨力为11mN,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149mm时为607 pm/mm,在L为99mm时为2003 pm/mm,位移分辨力为5μm,传感单元的线性度均达0999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。

来源：2022年第6期

《激光与红外》期刊编辑部

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