大量程光纤光栅位移传感器设计的研究

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1、论文题目：大量程光纤光栅位移传感器设计研究作者姓名：尹兴彬入学时间：2009年9月专业名称：通信与信息系统研究方向：现代通信理论与技术指导教师：李丽君职称：副教授副指导教师：职称：论文提交日期：2012年5月论文答辩日期：2012年6月授予学位日期：RESEARCHANDDESIGNOFFBGDISPLACEMENTSENSORWITHLARGERANGEADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienc

2、eandTechnologybyYinXingBinSupervisor:AssociateProfessorLiLijunCollegeofInformationandElectricalEngineeringMay2012声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawar

3、dofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要光纤光栅传感技术是现代传感领域的研究热点之一，光纤光栅传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰、体积小、重量轻、防腐蚀、易于组网等优点，在许多工程领域都有着广泛的

4、应用。随着各项技术的发展，各种光纤光栅传感器层出不穷。光纤光栅位移传感器以其精度高、体积小、结构设计灵活等特性已经有很广泛的应用。然而，由于光纤材料的限制，使得目前现有的光纤光栅位移传感器还局限于小量程（量程一般小于100mm）应用，不能满足大量程、高精度光纤光栅位移传感器需要。本论文结合导师科研项目，以光纤光栅为传感元件，提出并理论和实验研究了一种大量程光纤光栅位移传感器。主要内容包括：1、综述了光纤光栅传感技术和位移传感器的发展现状及趋势。包括光纤光栅传感技术、光纤光栅传感研究现状及国内外不同结构的光纤光栅位移传感器的特性。2、对光纤光栅传感原理进行了理论研究，并对现有光纤

5、光栅写制方法以及理论分析方法进行了综述。3、对悬臂梁及位移传递装置的物理特性进行了理论模拟研究。设计并制作了一种大量程拉绳式光纤布拉格光栅位移传感器。针对提出的拉绳式光纤布拉格光栅位移传感器结构，通过理论分析和实验测试，证实设计制作的传感器性能良好，量程大（可达200mm），灵敏度高（约为13pm/mm），重复性误差为0.18%FS，最后对可能导致误差的原因进行了说明。关键词：拉绳式、大量程、光纤光栅、位移传感山东科技大学硕士学位论文摘要AbstractFibersensingtechnologyisoneofthemostrapidlydevelopingsensingtec

6、hnologies.Fibersensorshavemanyoutstandingfeatures,suchascompactstructure,lightweight,anti-electromagnetisminterference,corrosionprotection,highsensitivityandsoon.Theseadvancementsmakefibersensorshavewideapplicationsinmanyfields.Withthedevelopmentoftechnology,moreandmorefibergratingsensorshav

7、ebeeninvented.FiberBragggratingdisplacementsensorsarewidelyusedbecauseoftheirgoodfeaturessuchashighprecision,smallsizeandflexiblestructure.However,duetothelimitationoffibermaterial,nowadaysthefiberBragggratingdisplacementsensorsareonlyusedinsmallme