欢迎光临~铭华绝缘材料网

绝缘材料批发020-86210356 Mobile180-2712-1262
联系我们
服务热线
020-86210356
手机:18027121262
传真:020-86210356
邮箱:88336037@qq.com
广州市白云区 齐富路威利商务中心7楼706号
当前位置:主页 > 新闻资讯 > 公司新闻 >
具有温度补偿的光纤光绝缘端子栅压力传感器
浏览: 发布日期:2017-09-05


本页文章链接: http://www.ming-hua.com/FR4/xinwenzixun/gongsixinwen/12781.html
3240环氧板加工

  摘 要:为了实现高压测量时的温度交叉敏感问题,提出一种基于自由弹性变形体的光纤光栅压力传感器结构及光纤光栅传感信号的自解调方法。与传统光纤光栅传感器中传感单元与解调单元相互分离的结构不同,该文提出的光纤光栅压力传感器系统利用一对匹配的光纤光栅和一个简单的等腰三角形悬臂粱结构,实现了传感-解调的合而为一,解决了光纤光栅传感器的交叉敏感和信号啁啾的问题。仿真与初步的试验结果表明,在高达100MPa的压力范围内,测量灵敏度为8.5pm/MPa。

  关键词:光纤光栅;压力传感器;温度补偿;光学测量

  光纤光栅传感技术在测量应力、温度以及通过借助一些特殊的敏感结构实现的其他物理量的测量问题日益受到国内外研究学者的关注。然而,光纤光栅本身同时受应变以及与应变相关的压力、位移等和温度的作用影响,使得用单一的光纤光栅来实现测量任务变得十分困难。为了解决这一问题,国内外学者提出了很多技术和方法,如双波长超结构光栅、具有不同直径大小的光纤光栅对,Bragg光栅-长周期光栅对,以及光栅-FP腔(Fabry-Perot)等器件和结构。这些新的器件或结构能够较好地解决光纤光栅传感器的交叉敏感问题,但大多数系统需要有特殊工艺制作的光栅器件及特殊的技术,使得系统的成本和实现难度加大。近年来,用于石油井下参数测量的光纤传感技术成为一项新兴的技术。本文提出一种可用于测量井下压力的光纤光栅传感器结构和一种简单有效的信号自解调方法,这FR-4绝缘板种方法具有温度补偿功能。

  1 传感器结构与测量原理

  图1所示为基于自由弹性变形体的光纤光栅压力传感器结构和信号自解调系统。其中传感器探头结构与文相同。从宽谱光源发出的光经过一个22耦合器进入光栅1(悬臂梁上表面),从这个光栅反射回的光信号经过另一个22耦合器进入光栅2(悬臂梁下表面),经过第二个光栅反射的光信号被一个光电探测器接收,其接收到的光强度对应被测压力的变化情况。

  

  

  自由弹性变形体在外界压力p的作用下,其径向应变εc与结构参数的关系为

  其中:k为弹性变形体外径与内径之比,V和Ec分别为材料的Poisson比和弹性模量。由于两只光栅在探头内相距很近,因此两者受到的温度效应是近似相同的。但由于压力的作用使得自由弹性体径向发生变形,导致弹性体内悬臂梁自由端挠度的改变,从而使得两只光纤光栅分别受到


上一篇:突破鸿沟绝缘粒 科学家发明室温太赫激光器
下一篇:用RF-MEMS实绝缘板加工现可调谐天线