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光纖光柵應(yīng)力傳感器工作原理

作者: 時(shí)間:2013-12-13 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
  技術(shù)是利用紫外曝光技術(shù)在光纖芯中引起折射率的周期性變化而形成的。中折射率分布的周期性結(jié)構(gòu),導(dǎo)致某一特定波長(zhǎng)光的反射,從而形成的反射譜。光纖光柵應(yīng)力傳感器通常是將光纖光柵附著在某一彈性體上,同時(shí)進(jìn)行保護(hù)封裝。反射光的波長(zhǎng)對(duì)溫度、應(yīng)力和應(yīng)變非常敏感,當(dāng)彈性體受到壓力時(shí)時(shí), 光纖光柵與彈性體一起發(fā)生應(yīng)變,導(dǎo)致光纖光柵反射光的峰值波長(zhǎng)漂移,通過(guò)對(duì)的度量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、應(yīng)力和應(yīng)變的感測(cè)。

  其工作原理如圖1所示:

光纖光柵應(yīng)力傳感器工作原理

  圖1給出了光纖光柵應(yīng)力傳感器與波長(zhǎng)解調(diào)儀組成的應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)。它主要由四個(gè)部分組成,第一部分為寬帶光源,第二部分為光纖光柵,光纖光柵傳感測(cè)量系統(tǒng)由四個(gè)部分組成,第一部分為寬帶光源,第二部分為光纖光柵,第三部分為基于可調(diào)F-P濾波器的波長(zhǎng)解調(diào)儀,第四部分為計(jì)算機(jī)及軟件分析處理系統(tǒng)。圖中給出等間隔分布多個(gè)光纖光柵,這些光纖光柵通常要進(jìn)行串接。由寬帶光源發(fā)出的寬帶光信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離器和3dB耦合器傳輸?shù)酱拥膫鞲泄鈻派?,?jīng)過(guò)這些光纖光柵的波長(zhǎng)選擇后,一組不同波長(zhǎng)的窄帶光被反射,反射光再次經(jīng)過(guò)3dB耦合器由波長(zhǎng)解調(diào)儀接收,經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)解調(diào)儀對(duì)這些波長(zhǎng)進(jìn)行識(shí)別,得到一組應(yīng)力傳感信息,當(dāng)邊坡內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生變化時(shí),通過(guò)光柵解調(diào)器檢測(cè)出波長(zhǎng)的變化即應(yīng)力變化,之后輸入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理,最后得到邊坡受到壓力的分布狀況,根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象內(nèi)部變化情況,判斷是否會(huì)產(chǎn)生塌方,起到報(bào)警作用。

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