基于双材料悬臂梁的光纤光栅应力与温度传感器

摘要

设计了一种新型的悬臂梁结构,采用单根光纤Bragg光栅(FBG)实现温度和应力同时测量的传感器方案。传感器使用了由两种有机聚合物材料加工成的等强度悬臂梁,解决了FBG应用于压力和温度测量时的交叉敏感问题。传感器在压力和温度同时作用下,FBG反射谱分裂成双峰结构,通过测量反射谱中的双峰峰值波长达到温度与应力同时测量的目的。实验验证了该方案的可行性,且测量结果具有良好的线性,获得了光栅应力和温度响应系数分别为0.001 81 nm/g和0.04 nm/℃。