粘贴于薄板表面的光纤布拉格光栅应变传感器误差修正

摘要

考虑现有光纤布拉格光栅(FBG)传感器的应变传递理论均未考虑传感器对基体应变的影响,本文针对FBG传感器粘贴于薄板的情况研究了薄板的应变传递理论.由于光纤应变与薄板应变并不相等,故研究了光纤应变与薄板应变之间的关系以提高FBG传感器的测量精度.建立了粘贴于薄板表面的FBG传感器应变传递理论,分析了FBG传感器与薄板之间的相互作用;利用有限元法(FEM)和实验法验证了理论的正确性.最后,分析了薄板参数对应变传递率的影响.结果显示:FEM解与理论解的误差在4％以内,实验值和理论解误差在5％以内,应变传递率随着薄板厚度和弹性模量的增加而逐渐增大.该理论模型完全满足FBG传感器精度要求,对其实际应用具有一定的指导意义.