高性能光纤移位传感器,具有扩展的线性范围和灵敏度.
Gorka Zubia1,2, Joseba Zubia3,4, Josu Amorebieta5
1Department of Graphical Expression and Project Engineering, University of the Basque Country, 48013 Bilbao, Spain.
Sensors (Basel, Switzerland)
|January 25, 2025
概括
我们开发了一个新的光纤移位传感器设计,使用五分叉捆绑. 这种光纤位移传感器 (OFDS) 提供了更好的范围和灵敏度,在具有挑战性的环境中进行精确的测量.
科学领域:
- 光电学和光子学的光电子和光子学.
- 传感器技术 传感器技术
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 光纤移位传感器 (OFDS) 具有紧性和电磁免疫性等优点,使其适用于狭窄的空间.
- 纤维捆的几何形状对OFDS的性能产生了重大影响,包括灵敏度,范围和死区.
研究的目的:
- 介绍一个简化设计方法,用于近向对称的OFDSs.
- 通过优化光纤捆绑配置来增强OFDS的线性范围和灵敏度.
主要方法:
- 提出了五分裂纤维束设计:一个中央发射纤维和四个纤维的同心环.
- 研究了纤维几何学对传感器性能参数的影响.
- 对拟议设计进行实验验证.
主要成果:
- 五分叉设计显著增加了传感器的范围,达到10.5毫米.
- 通过优化配置实现了2mm-1的增强灵敏度.
- 将传感器的死区缩小到2.5毫米,以实现准确的短距离测量.
结论:
- 精简的设计方法有效地提高了OFDS的性能.
- 五分裂光纤捆绑配置代表了OFDS技术的重大进步.
- 这种优化的OFDS适合在空间和访问有限的应用中进行准确的测量.


