光纤光栅位移传感器研究与不确定度分析

作者：于涛; 陈玉璞; 张启明; 张高伟; 张鑫^*

来源：实验室研究与探索, 2023, 42(06): 42-45.

DOI：10.19927/j.cnki.syyt.2023.06.010

• 光纤光栅
• 等强度梁
• 位移传感器
• 静态特性
• 不确定度分析

为实现大跨度地下工程结构的长期健康监测，设计了一种光纤光栅位移传感器。该设计将等强度梁特性与光纤光栅传感原理相结合，弹簧作为转换元件，等强度梁和光纤光栅作为传感元件。在此基础上进行了理论分析，推导了灵敏度系数计算式，并进行了标定实验及分析，结果表明：设计的光纤光栅位移传感器可以实现两点位测量；有效监测量程为180 mm,传感器的灵敏度为10.16 pm/mm,分辨率可达98μm,线性度为3.2%,重复性为4.32%,迟滞性为2.52%,静态误差为5.92%,线性相关度可达0.998,静态特性良好；实验平台不确定度为0.827 9 mm,在量程范围内不确定度对结果的影响较小，满足性能要求。该设计适用于精度要求较高且需要多点位测量的工作环境，应用前景良好。

• 单位
  电子工程学院; 山东科技大学