基于Fabry-Perot位移传感器的三元光纤平衡的设计方法
Bin Xu1,2, Shien Yu2, Jianzhong Zhang1
1Key Laboratory of In-fiber Integratd Optics of Ministry of Education, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150000, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|September 9, 2023
概括
这项研究引入了一种新的光纤平衡,使用法布里-佩罗特移位技术进行精确的风洞力测量. 这种创新的传感器提供了卓越的灵敏度和线性,克服了传统应变平衡的局限性.
科学领域:
- 航空航天工程 航空航天工程
- 光学计量学 在光学计量学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 传统的风洞平衡面临着硬度和灵敏度之间的权衡.
- 现有的力测量系统难以满足短期,高力测试的需求.
研究的目的:
- 开发和验证用于风洞应用的新型三元光纤平衡.
- 为了利用Fabry-Perot位移传感,提高力测量精度和灵敏度.
主要方法:
- 设计了一个三组合光纤平衡,与脉冲风洞平衡结构集成.
- 采用Fabry-Perot移位测量技术进行力传感.
- 进行模拟分析和实验验证,包括校准和性能测试.
主要成果:
- 法布里-佩罗传感器对腔长度变化表现出高灵敏度.
- 光纤平衡实现了高灵敏度和线性,误差小于6%.
- 每个组件的校准准确度都超过了传统的应变平衡,达到0.13%以上.
结论:
- 拟议的光纤平衡有效地解决了力测量系统中的刚度-灵敏度冲突.
- 这项技术为在苛刻的风洞环境中准确而敏感的力测量提供了有前途的解决方案.
- 该设计允许在不改变现有平衡结构的情况下获得灵敏度.
