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摘要
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0～1.2 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6.6%,力分辨力为1.1 mN,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149 mm时为60.7 pm/mm,在L为99 mm时为200.3 pm/mm,位移分辨力为5μm,传感单元的线性度均达0.999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。
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单位南昌工程学院; 江西省精密驱动与控制重点实验室; 浙江机电职业技术学院
