增敏型对称简支梁结构的光纤光栅加速度传感器
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作者:
作者单位:

(武汉理工大学 机电工程学院,湖北 武汉 430070)

作者简介:

魏 莉 (1977-),女,博士,武汉理工大学副教授,硕士生导师,主要研究方向为机械装备状态监测技术与应用、光纤光栅传感技术。

通讯作者:

中图分类号:

TP212TN253

基金项目:

西北工业大学合作项目(20202h0151) 资助项目


Fiber Bragg grating acceleration sensor with sensitized symmetrical simply supported beam structure
Author:
Affiliation:

(School of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhan University of Technology,WuhanHubei 430070, China)

Fund Project:

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    摘要:

    针对中低频高灵敏度振动检测的需求,提出了一种增敏型对称简支梁结构的光纤光栅(fiber Bragg grating,FBG) 加速度传感器。首先对传感器模型进行理论分析,然后对传感器结构参数进行数值优化,为了满足高灵敏度的要求,得出简支梁厚度仅为0.5 mm,再通过有限元法对传感器进行仿真分析,最后加工传感器实物并对其进行实验测试。实验表明,传感器的固有频率为294.6 Hz,灵敏度为307 pm/g,横向抗干扰度小于2.7%,可用于30—130 Hz频段的振动信号的测量。

    Abstract:

    A fiber Bragg grating (FBG) acceleration sensor with an increased sensitivity symmetric simply supported beam structure is proposed to meet the requirements of high sensitivity vibration detection at medium and low frequencies.Firstly,theoretical analysis is conducted on the sensor model,followed by numerical optimization of the sensor structural parameters.In order to meet the requirements of high sensitivity,the thickness of the simply supported beam is only 0.5 mm.Then,finite element method is used to simulate and analyze the sensor.Finally,the actual sensor is processed and experimentally tested.The experiment shows that the resonant frequency of the sensor is 294.6 Hz,The sensitivity is 307 pm/g,and the lateral anti-interference degree is less than 2.7%.It can be used for measuring vibration signals in the frequency range of 30—130 Hz.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

魏莉,吴宇昌,丁华雷,张海洋,王洋涛,李牧天.增敏型对称简支梁结构的光纤光栅加速度传感器[J].光电子激光,2025,(5):499~505

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  • 收稿日期:2023-12-25
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  • 在线发布日期: 2025-03-26
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