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旋转式悬臂式低频双纤维格子加速度传感器

Li Hong1,2, Menglin Mai1,2, Ruilei Zhang1,2

  • 1Institute of Disaster Prevention, Sanhe Hebei 065201, China.

The Review of scientific instruments
|October 20, 2023
PubMed
概括

开发了一种新的纤维布拉格格网 (FBG) 加速传感器,用于准确测量低频振动. 这种高灵敏度传感器提供了广泛的操作频段,对于结构健康监测和地震应用至关重要.

科学领域:

  • 光学传感技术的技术.
  • 机械工程 机械工程 机械工程
  • 地质物理学 地质物理学

背景情况:

  • 加速传感器对于监测桥梁和水等基础设施以及地质勘探至关重要.
  • 准确测量低频振动信号仍然是传统传感器面临的挑战.

研究的目的:

  • 设计和开发一个高灵敏度,宽低频带光纤布拉格格 (FBG) 加速传感器.
  • 解决现有传感器在准确测量低频振动方面的局限性.

主要方法:

  • 一个传感器机械模型被开发和优化.
  • 模拟使用ANSYS Workbench进行.
  • 一个物理传感器在低频平台上制造和测试.

主要成果:

  • 传感器的自然频率为78 Hz,工作频率范围为1-55 Hz.
  • 实现了高灵敏度为1127.2分钟/g,动态范围为86.45dB.
  • 经过证明的横向干扰免疫率低于5.45%和优异的温度补偿.

结论:

  • 开发的FBG加速传感器提供了高灵敏度和广泛的低频带.

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  • 传感器的性能特性使其适用于需要精确检测低频振动的应用.
  • 这种设计为未来的FBG加速传感器开发提供了宝贵的参考.