傳感器(同名2738)(參考版)
2025-06-21 06:21本頁面
【正文】 假設(shè)每個光纖光柵的有效長度為l,在慣性質(zhì)量塊在空間產(chǎn)生的位移量在3個坐標(biāo)軸上的分位移分別為x、y、z。圖3. 三維光纖Bragg光柵加速度傳感頭結(jié)構(gòu)圖如圖所示當(dāng)有加速度產(chǎn)生時,慣性質(zhì)量塊感知加速度,并產(chǎn)生一個慣性力,作用在6個帶有光纖Bragg光柵的彈性桿上,從而使光纖Bragg光柵產(chǎn)生應(yīng)變,6個光纖Bragg光柵反射的中心波長也隨之產(chǎn)生變化,只要解調(diào)出每個Bragg光柵反射中心波長的變化,就可以求出每個方向上的加速度分量,從而測得其空間加速度。因此相對于Z軸方向光纖的長度變化量而言，X軸和Y軸光纖長度變化量非常微小，所以可以認為當(dāng)Z軸有加速度時X軸和Y軸不敏感，及三梁互不影響。因此光柵承受最大應(yīng)變?yōu)槭强尚械墓饫w光柵應(yīng)用于振動傳感,要求嚴(yán)格的溫度補償,文中采用兩個光纖FBG1和FBG2的方案可以實現(xiàn)溫度自補償基于以上分析提出三維光纖Bragg光柵加速度傳感器下圖是三維空間光纖Bragg光柵加速度傳感器的傳感頭結(jié)構(gòu), 該一體化設(shè)計克服了原有組合拼裝三維加速度傳感器的穩(wěn)定性差、裝配難等缺點，從而可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的空間加速度的檢測。質(zhì)量塊的質(zhì)量將上述各個參量代人靈敏度系數(shù)表達式得固有頻率分析：根據(jù)【成大先主編的《機械設(shè)計手冊》第1712頁】彈性構(gòu)建的剛度可得系統(tǒng)總的彈性系數(shù) 則系統(tǒng)的固有頻率代人上述各值得限位：結(jié)構(gòu)中光纖的有效長度為,Bragg光柵最大漂移量為，對應(yīng)，由 可求得光纖的長度變化量為： 因此，機械停止結(jié)構(gòu)應(yīng)固定于距離矩形梁上下表面處的地方。以梁的左端點為坐標(biāo)原點，建立如圖所示坐標(biāo)系， 根據(jù)材料力學(xué)知識【鐵摩辛柯S,[M].北京:科技出版社,1978年3月第1版:215~218】，懸臂梁的撓度曲線的基本微分方程為 式中： 為懸臂梁受力形變后的撓度，為材料的楊氏模量，為懸臂梁繞中性軸的慣性矩，為懸臂梁繞中性軸的彎矩，距原點處截面的彎矩為【王 躍，張偉剛， ，3：203~207】 根具和的正負號規(guī)定【趙勇 編著，光纖傳感原理及應(yīng)用技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007年8月第一版：154~15
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