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高灵敏度温度自补偿型光纤光栅加速度传感器设计
  • ISSN号:1005-0159
  • 期刊名称:《结构工程师》
  • 时间:0
  • 分类:TP212[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] U445.1[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(50538020);上海市科委登山计划项目(062112007);教育部高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目(704019)
中文摘要:

光纤光栅传感技术近年来越来越多地被应用于土木工程领域,并逐渐显现出了其优势,但对结构振动的测试,尚缺少较为成熟可靠的光纤光栅加速度传感器。提出一种新型的光纤光栅加速度传感器设计方案,其具有高灵敏度和温度自补偿的特性,能够满足结构测试中低频、微幅振动,并克服温度的影响。介绍了传感器的原理,及进行的参数优化,在保证量程和量测频率范围的前提下使灵敏度达到了最大;还对所设计的传感器进行了有限元分析,得到了其幅频、相频、灵敏度、线性度等特性,有限元计算结果和理论优化值相符合。

英文摘要:

In recent years,the Fiber Bragg Grating (FBG) sensing technique has been increasingly applied in civil engineering structures. However, it is still lacking of a reliable FBG accelerometer for structural vibration measurement. For the practical requirement, this paper proposed a novel design of FBG accelerometer. This sensor has high sensitivity at a low frequency range in which the natural modes of civil engineering structures are concerned. The temperature influence can be self-compensated. Comprehensive parameter optimization was conducted to improve the sensor' s sensitivity in a working range and frequency. Finite Element Method (FEM) analysis was done to study amplitude-frequency and phase-frequency relationships,as well as sensor' s sensitivity and linearity. The results showed the agreement with the theoretical ones.

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期刊信息
  • 《结构工程师》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:华东建筑设计院 同济大学
  • 主编:吕西林
  • 地址:上海市四平路1239号同济大学土木楼B401
  • 邮编:200092
  • 邮箱:jggcs@tongji.edu.cn
  • 电话:021-65984945
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-0159
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1358/TU
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