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基于ISSA-KELM的光纤光栅加速度传感器温度补偿研究
1
作者 姚言雨 熊鸣 +1 位作者 王丽婕 高超飞 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期15-20,24,共7页
针对光纤光栅加速度传感器测量时会同时受到温度和加速度影响的问题,提出了基于改进麻雀搜索算法(ISSA)优化KELM神经网络的温度补偿模型。首先,在麻雀搜索算法(SSA)的位置更新中引入改进的自适应收敛因子与沙猫群优化策略、可变螺旋搜... 针对光纤光栅加速度传感器测量时会同时受到温度和加速度影响的问题,提出了基于改进麻雀搜索算法(ISSA)优化KELM神经网络的温度补偿模型。首先,在麻雀搜索算法(SSA)的位置更新中引入改进的自适应收敛因子与沙猫群优化策略、可变螺旋搜索策略、扰动算子和莱维飞行策略。其次,将ISSA与SSA、鲸鱼优化算法(WOA)等5种优化算法进行基准测试函数对比。最后,利用ISSA优化KELM神经网络的正则化系数和高斯核参数,进行温度补偿实验。仿真实验与温度补偿实验结果表明:ISSA的稳定性和寻优精度最佳,ISSA-KELM可以最准确地预测温度和加速度并降低温度加速度交叉敏感引起的误差,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 麻雀搜索算法 KELM神经网络 光纤光栅加速度传感器 温度补偿
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面向低频振动测量的双光纤光栅加速度传感器研究 被引量：2
2
作者 于瑞红 姚振静 +3 位作者 罗青山 王妍 罗鑫 邱忠超 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第8期157-163,共7页
低频振动测量对地震海啸等灾害预警、地质勘探和能源开发等领域具有重要意义。针对现有FBG加速度传感器测量低频振动时灵敏度较低的问题,提出一种高灵敏度低频双FBG加速度传感器。采用十字簧片作为拾振结构,理论分析传感器的振动响应特... 低频振动测量对地震海啸等灾害预警、地质勘探和能源开发等领域具有重要意义。针对现有FBG加速度传感器测量低频振动时灵敏度较低的问题,提出一种高灵敏度低频双FBG加速度传感器。采用十字簧片作为拾振结构,理论分析传感器的振动响应特性,给出传感器的谐振频率和灵敏度公式。建立传感单元的数学模型,对传感单元结构参数进行优化,并利用有限元仿真验证理论分析结果,最后制作传感器实物并对其进行性能测试。结果表明,传感器固有频率为65 Hz,在3~45 Hz频段具有平坦的灵敏度响应,动态范围为73 dB@10 Hz,灵敏度为1498.29 pm/g,线性度为0.9998,横向串扰为–33.99 dB,能够满足工程中低频振动检测的要求。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅(FBG) 加速度传感器 十字簧片 低频振动
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新型光纤光栅加速度传感器的设计与实现 被引量：28
3
作者 刘波 牛文成 +5 位作者 杨亦飞 罗建花 曹晔 开桂云 张伟刚 董孝义 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期42-44,共3页
利用光纤光栅作为基本传感元件,设计制作了一种基于悬臂梁结构的新型光纤光栅加速度传感器。测量范围+/-10g,灵敏度10mg,测量频率小于100Hz。与光纤加速度传感器相比,光纤光栅加速度传感器具有更高的稳定性及抗干扰能力。并且由于光纤... 利用光纤光栅作为基本传感元件,设计制作了一种基于悬臂梁结构的新型光纤光栅加速度传感器。测量范围+/-10g,灵敏度10mg,测量频率小于100Hz。与光纤加速度传感器相比,光纤光栅加速度传感器具有更高的稳定性及抗干扰能力。并且由于光纤光栅本身的波分复用的特性,可以很方便地构成加速度传感网络进行测量。 展开更多
关键词 加速度传感器 光纤光栅 传感
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基于柔性铰链结构的高灵敏度低频光纤光栅加速度传感器 被引量：16
4
作者 张法业 姜明顺 +4 位作者 隋青美 张雷 曹玉强 马国文 魏钧涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期253-260,共8页
设计了一种基于柔性铰链结构的光纤光栅加速度传感器,进行了结构理论分析,并构建有限元模型仿真分析了传感器的加速度传感特性。基于F-P滤波器构建了具有温度自补偿功能的光纤光栅加速度检测系统,并通过增加反馈控制电路,对F-P滤波器进... 设计了一种基于柔性铰链结构的光纤光栅加速度传感器,进行了结构理论分析,并构建有限元模型仿真分析了传感器的加速度传感特性。基于F-P滤波器构建了具有温度自补偿功能的光纤光栅加速度检测系统,并通过增加反馈控制电路,对F-P滤波器进行反馈控制,实现了系统的零点自温度补偿。对系统的特性进行了实验测试,结果表明:系统对加速度的连续激励信号和冲击激励信号均有良好的动态响应,系统的固有频率为380.0Hz,动态响应范围可达65.6dB,频率响应范围为10.0~240.0 Hz,灵敏度为236 pm/g,所设计的加速度传感器具有较强的横向抗扰能力,干扰方向灵敏度仅为工作方向灵敏度的3.5%。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 柔性铰链 加速度传感器 可调谐F-P滤波器 冲击响应
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强度调制的啁啾光纤光栅加速度传感器 被引量：5
5
作者 杨淑连 申晋 +3 位作者 李田泽 贾宏燕 盛翠霞 魏芹芹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期75-78,共4页
设计了一种基于啁啾光纤布拉格光栅的新型加速度传感器,该传感器主要由矩形悬臂梁构成的传感机构和光纤光谱仪及光电探测器组成。导出了啁啾光纤布拉格光栅的反射谱带宽与加速度的关系;通过光谱仪检测啁啾光纤布拉格光栅反射谱的带宽或... 设计了一种基于啁啾光纤布拉格光栅的新型加速度传感器,该传感器主要由矩形悬臂梁构成的传感机构和光纤光谱仪及光电探测器组成。导出了啁啾光纤布拉格光栅的反射谱带宽与加速度的关系;通过光谱仪检测啁啾光纤布拉格光栅反射谱的带宽或检测光电探测器输出的电压,即可获得加速度的大小。实验结果表明,该啁啾光纤布拉格光栅反射谱带宽及光电探测器输出的电压对温度变化不敏感,且在0~700m/s2测量范围内,反射谱带宽与加速度间具有良好的线性关系。由于反射谱带宽展宽造成了光纤布拉格光栅反射率的降低,因此光电探测器输出电压的线性响应范围只能达到0~35 m/s2,带宽和电压灵敏度分别达到0.005 6nm·m-1·s-2和0.785 6m V·m-1·s-2。 展开更多
关键词 光纤传感器 加速度传感器 加速度测量 啁啾光纤布拉格光栅
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基于F型梁的光纤光栅加速度传感器 被引量：5
6
作者 甘维兵 张艺璇 +3 位作者 张寅杰 王宇 刘念 张翠 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期137-148,共12页
为满足悬臂梁式传感器测量带宽大、灵敏度高的需求,采用F型梁增敏结构设计了一种光纤光栅加速度传感器。首先推导出传感器的谐振频率和灵敏度公式,在此基础上使用MATLAB优化传感器参数,并利用ANSYS对传感器进行模态分析和谐响应分析,得... 为满足悬臂梁式传感器测量带宽大、灵敏度高的需求,采用F型梁增敏结构设计了一种光纤光栅加速度传感器。首先推导出传感器的谐振频率和灵敏度公式,在此基础上使用MATLAB优化传感器参数,并利用ANSYS对传感器进行模态分析和谐响应分析,得到了传感器的模态振型图以及两种不同阻尼比条件下的幅频响应,仿真结果与理论计算基本一致。制作了2个传感器实物,对直接封装的传感器1和填充硅油后封装的传感器2进行了幅频响应、灵敏度特性和横向抗干扰能力测试。实验结果表明:传感器1的谐振频率约为168 Hz,测量带宽为1.5~50 Hz,灵敏度系数为159.84 pm/g,横向抗干扰度为9.88%,谐振频率和灵敏度理论值与实际值误差分别为0.93%和3.29%;填充硅油后的传感器2的测量带宽为1.5~100 Hz,灵敏度系数为133.57 pm/g,横向抗干扰度为8.1%。实验证明在传感器内部填充硅油可以增大传感器工作带宽,提高横向抗干扰能力。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 加速度传感器 优化设计 悬臂梁 振动加速度检测
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一种布拉格光纤光栅加速度传感器 被引量：16
7
作者 戴锋 黄国君 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期26-27,共2页
本文介绍了一种基于布拉格光纤光栅 (FBG)的加速度传感器设计。为了克服等截面悬臂梁的局限性 ,该设计采用等强度悬臂梁的形式。结果表明 :该种光纤加速度传感器具有良好的稳定性和较高的分辨率 (0 .0 0 5g) ,适合海洋平台等大型工程结... 本文介绍了一种基于布拉格光纤光栅 (FBG)的加速度传感器设计。为了克服等截面悬臂梁的局限性 ,该设计采用等强度悬臂梁的形式。结果表明 :该种光纤加速度传感器具有良好的稳定性和较高的分辨率 (0 .0 0 5g) ,适合海洋平台等大型工程结构的加速度测量。 展开更多
关键词 布拉格光纤光栅 FBG 加速度传感器 悬臂梁 分辨率 设计 稳定性
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基于单一椭圆铰链的光纤光栅加速度传感器分析——评《基于原子力显微镜的纳米机械加工与检测技术》 被引量：1
8
作者 胡璞 易名农 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期I0005-I0006,共2页
随着国民经济的快速发展,科学技术因为大量资金的投入得到更宽广的研发创新环境和条件,同时科技成果也反作用于民生经济市场,为建设基础设施、提高生产效率等带来更多便利。光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、电绝缘性能好、体积小、重量... 随着国民经济的快速发展,科学技术因为大量资金的投入得到更宽广的研发创新环境和条件,同时科技成果也反作用于民生经济市场,为建设基础设施、提高生产效率等带来更多便利。光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、电绝缘性能好、体积小、重量轻、耐腐蚀、传输容量大且损耗小的特点,广泛应用于土木水利工程、桥梁安全监测、水位遥测及公路健康检测等领域,为各领域的发展进步提供相应的技术支持。光纤光栅加速度传感器是光纤光栅传感器的一个分类,基本原理是基于牛顿经典力学——牛顿第二定律。 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 牛顿第二定律 加速度传感器 电绝缘性能 科技成果 民生经济 基础设施 经典力学
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基于圆弧摆线铰链的双光纤光栅加速度传感器 被引量：6
9
作者 徐佳凯 倪凯 +2 位作者 龚华平 樊其明 赵春柳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期174-183,共10页
针对桥梁加速度传感器原位校准时标准传感器的选取问题,提出了一种基于圆弧摆线铰链的双光纤光栅加速度传感器。通过力学模型分析传感器谐振频率与灵敏度,根据桥梁原位校准要求对传感器结构进行参数优化,并进行静应力分析、模态分析和... 针对桥梁加速度传感器原位校准时标准传感器的选取问题,提出了一种基于圆弧摆线铰链的双光纤光栅加速度传感器。通过力学模型分析传感器谐振频率与灵敏度,根据桥梁原位校准要求对传感器结构进行参数优化,并进行静应力分析、模态分析和谐响应分析,最后制作传感器实物并进行标定。实验结果表明:传感器谐振频率为460 Hz,灵敏度约为43 pm/g,横向干扰能力程度5.7%,可用于桥梁上加速度监测。 展开更多
关键词 传感器 光纤光栅 加速度传感器 柔性铰链 桥梁监测
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增敏型光纤光栅加速度传感器设计 被引量：7
10
作者 王侃 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第1期10-12,16,共4页
基于等强度梁与垫高块相结合结构,将双光栅串联并将光栅栅区两端分别固定在等强度梁上下的垫高块之间,避免出现啁啾或多峰现象,推导了传感器力学模型,该结构提高了传感器的灵敏度,同时很好的剔除了温度的影响;数值优化得出传感器几何参... 基于等强度梁与垫高块相结合结构,将双光栅串联并将光栅栅区两端分别固定在等强度梁上下的垫高块之间,避免出现啁啾或多峰现象,推导了传感器力学模型,该结构提高了传感器的灵敏度,同时很好的剔除了温度的影响;数值优化得出传感器几何参数,建立了三维模型;通过数值仿真得出了传感器应变及模态特性;对样机进行了幅频及灵敏度实验,结果数据与前面设计仿真比较吻合。 展开更多
关键词 光纤光栅 加速度传感器 灵敏度 固有频率
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中高频椭圆铰链双光纤光栅加速度传感器 被引量：7
11
作者 李立新 孙睿 +2 位作者 于瑞红 高志涛 邱忠超 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第8期22-26,共5页
针对现有光学传感器难以满足大型结构中高频振动监测的需求,提出一种基于椭圆铰链的中高频双光纤布拉格光栅加速度传感器。基于传感器理论模型分析传感器的灵敏度和谐振频率,采用MATLAB和ANSYS软件对传感器的结构参数进行优化及仿真,研... 针对现有光学传感器难以满足大型结构中高频振动监测的需求,提出一种基于椭圆铰链的中高频双光纤布拉格光栅加速度传感器。基于传感器理论模型分析传感器的灵敏度和谐振频率,采用MATLAB和ANSYS软件对传感器的结构参数进行优化及仿真,研制双光纤布拉格光栅传感器,并进行传感器灵敏度标定实验。结果表明:传感器的谐振频率约为780 Hz,灵敏度为132.53 pm/g,横向抗干扰度小于3.3%,可用于80~500 Hz之间振动信号的实时监测。 展开更多
关键词 光纤传感器 光纤布拉格光栅(FBG) 椭圆铰链 中高频
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内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用 被引量：1
12
作者 贾俊峰 侯智献 +3 位作者 杜瑞民 王蕾 白石 李小龙 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期228-237,244,共11页
为了解决实际工程中预应力混凝土结构体内有效预应力无法监测的问题,根据光纤布拉格光栅传感器在结构健康监测中具有精度高、实时性强等优点,探讨内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用;通过对该智能钢绞... 为了解决实际工程中预应力混凝土结构体内有效预应力无法监测的问题,根据光纤布拉格光栅传感器在结构健康监测中具有精度高、实时性强等优点,探讨内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用;通过对该智能钢绞线开展拉伸试验,检验智能钢绞线的拉伸强度、线性度等参数;以云南省某高速公路预应力混凝土T梁桥示范工程为例,同时监测预应力混凝土T梁桥正、负弯矩区智能钢绞线张拉过程中智能钢绞线内的有效预应力,得到正弯矩区混凝土弹性压缩、智能钢绞线与孔道间摩擦、锚具变形和智能钢绞线内缩造成的预应力损失,并与千斤顶张拉应力及预应力损失的规范理论计算值对比。结果表明:该智能钢绞线力学性能和线性度良好,并且应变灵敏度系数即每微应变波长的变化值为1.22~1.26 pm,与应变灵敏度系数的理论值1.21 pm相差较小;相对于千斤顶张拉应力及有效预应力的规范理论计算值,预应力混凝土T梁桥正、负弯矩区智能钢绞线张拉过程中各测点处光纤布拉格光栅传感器监测应力的最大误差不超过3.86%,并且与预应力损失的规范理论计算值相比,该智能钢绞线在各测点处的预应力损失监测值误差较小;该智能钢绞线表现出良好的可靠性和稳定性,能满足实际工程需求。 展开更多
关键词 结构健康监测 有效预应力 智能钢绞线 光纤布拉格光栅传感器 工程应用
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基于铰链杠杆结构光纤光栅温度压力传感器
13
作者 刘强 马超 +5 位作者 魏淑辉 刘伟 王建鑫 吕靖薇 吕婷婷 刘超 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第1期63-69,共7页
本文设计了一种高灵敏度温度和压力传感器。该传感结构利用膜片将压力传递给双铰链杠杆结构,采用光纤布拉格光栅(FBG1)作为应变传感器实现压力的测量。此外,双铰链杠杆的引入有效提升了传感器的压力测量灵敏度。仿真和实验测量结果证实... 本文设计了一种高灵敏度温度和压力传感器。该传感结构利用膜片将压力传递给双铰链杠杆结构,采用光纤布拉格光栅(FBG1)作为应变传感器实现压力的测量。此外,双铰链杠杆的引入有效提升了传感器的压力测量灵敏度。仿真和实验测量结果证实,该传感器在0~18 MPa的测量范围内,灵敏度达到453.16 pm/MPa。同时,将另外一支光纤布拉格光栅(FBG2)粘贴在杠杆上,以消除压力测量过程中的温度交叉敏感问题,从而实现温度和压力的同时测量。在25~65℃测量范围内,温度灵敏度为10.41 pm/℃。由于光纤传感器的抗电磁干扰特性,该类传感器可用于苛刻环境中的温度和压力测量。 展开更多
关键词 压力传感器 光纤布拉格光栅 铰链杠杆结构 温度传感器
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新型光纤加加速度传感器在振动台试验中的应用 被引量：2
14
作者 易杰 赵斌 +1 位作者 张文涛 滕云田 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期43-51,共9页
目前在结构振动和地震动测量中,主要关注位移、速度和加速度响应,而忽略了加速度的微分(即加加速度)。结构的加加速度响应与舒适度和结构损伤演化密切相关,已经开始受到工程技术人员的重视。在土木工程领域,加加速度传感器尚未被成熟地... 目前在结构振动和地震动测量中,主要关注位移、速度和加速度响应,而忽略了加速度的微分(即加加速度)。结构的加加速度响应与舒适度和结构损伤演化密切相关,已经开始受到工程技术人员的重视。在土木工程领域,加加速度传感器尚未被成熟地应用于工程项目或结构试验中。介绍了一种基于微分Mach-Zehnder干涉仪的新型光纤加加速度传感器,可直接测量结构的加加速度响应。将该传感器直接布置于振动台台面进行了0.1~100.0 Hz的正弦扫频校准振动测试,试验结果证明该传感器具有良好的工作性能,由采集的加加速度积分获取的加速度时程与振动输入的相关系数达到了0.976。同时,将该加加速度传感器应用于某超高层模型结构的振动台试验,采集超高层结构加加速度时程响应。试验结果表明该超高层结构顶部的加加速度放大效果超过了6倍,鞭梢效应显著。试验中采集的加加速度响应也为进一步开展该抗震新参量的研究提供了数据支撑。该新型光纤加加速度测量仪器在地震工程领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 加加速度测量 光纤传感器 振动台试验 超高层结构 结构抗震
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玻璃幕墙外置式光纤光栅索力传感器的设计与应用
15
作者 朱万旭 凌云翔 +1 位作者 刘鹏 刘丰荣 《光通信技术》 北大核心 2025年第5期72-77,共6页
为实现对幕墙索力的精准测量,提出一种玻璃幕墙外置光纤布喇格光栅(FBG)索力传感器。通过开展应变标定试验验证其静态性能,结合温度补偿试验以消除应变与温度的交叉敏感性,并经过索力标定试验建立了索力与FBG波长变化量之间的标定关系,... 为实现对幕墙索力的精准测量,提出一种玻璃幕墙外置光纤布喇格光栅(FBG)索力传感器。通过开展应变标定试验验证其静态性能,结合温度补偿试验以消除应变与温度的交叉敏感性,并经过索力标定试验建立了索力与FBG波长变化量之间的标定关系,最终将其应用于实际工程。试验结果表明:该传感器经过增敏设计后,应变灵敏度为1.9 pm/με,为裸贴光栅的1.58倍。工程上,在0~110 kN内,传感器实测值与油压千斤顶荷载的最大相对误差为3.41%,满足工程需求,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 幕墙 拉索 索力 光纤布喇格光栅 传感器
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基于圆环结构的灵敏度可调光纤光栅应变传感器 被引量：1
16
作者 张媛媛 李瑞亚 +2 位作者 黄俊 魏莉 谭跃刚 《光通信技术》 北大核心 2025年第2期1-6,共6页
为了满足不同场合的应变测量需求,提出了一种基于圆环结构的灵敏度系数可调光纤光栅(FBG)应变传感器。通过调节弹性基片上圆环的几何参数来实现灵敏度的灵活调控,同时利用温度补偿FBG消除环境温度变化对测量结果的干扰。建立了传感器的... 为了满足不同场合的应变测量需求,提出了一种基于圆环结构的灵敏度系数可调光纤光栅(FBG)应变传感器。通过调节弹性基片上圆环的几何参数来实现灵敏度的灵活调控,同时利用温度补偿FBG消除环境温度变化对测量结果的干扰。建立了传感器的理论模型,并研制出一种减敏型FBG应变传感器,通过有限元仿真和实验验证了该传感器的测量性能。实验结果表明:该传感器在±3000με量程范围内的灵敏度为0.49 pm/με,线性相关系数达到0.99以上;同时,其重复性误差为0.68%,迟滞误差为2.96%,显示出良好的稳定性和可靠性。 展开更多
关键词 光纤传感 光纤光栅 应变传感器 灵敏度 温度补偿
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一种新型的光纤光栅高频加速度传感器 被引量：26
17
作者 张东生 姚开方 +1 位作者 罗裴 姜德生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1400-1403,共4页
提出了一种新型的高频响应光纤光栅加速度传感器,并进行了理论分析和实验研究。传感器由钢管、质量块组成弹性系统,将光纤光栅粘贴于钢管内部来感知应变,利用双光纤光栅匹配滤波解调技术,直接输出光强度信号,取得了谐振频率3232Hz、线... 提出了一种新型的高频响应光纤光栅加速度传感器,并进行了理论分析和实验研究。传感器由钢管、质量块组成弹性系统,将光纤光栅粘贴于钢管内部来感知应变,利用双光纤光栅匹配滤波解调技术,直接输出光强度信号,取得了谐振频率3232Hz、线性测量范围0.1～4g、线性灵敏度669mV/g的较好结果。 展开更多
关键词 光电子学 光纤光栅 加速度传感器
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基于等强度悬臂梁的光纤Bragg光栅低频加速度传感器 被引量：10
18
作者 李川 罗忠富 +4 位作者 李英娜 万舟 陈焰 许晓平 许江淳 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第4期4-5,44,共3页
由于粘贴于等强度悬臂梁的光纤Bragg光栅受振动质量块驱动而产生应变,一种光纤Bragg光栅低频加速度传感器被研制和定义为基座运动引起的单自由度系统的受迫振动模型。模型计算表明该加速度传感器的固有频率fn为16.96 Hz.固定于激振器的... 由于粘贴于等强度悬臂梁的光纤Bragg光栅受振动质量块驱动而产生应变,一种光纤Bragg光栅低频加速度传感器被研制和定义为基座运动引起的单自由度系统的受迫振动模型。模型计算表明该加速度传感器的固有频率fn为16.96 Hz.固定于激振器的光栅加速度传感器受正弦激励。加入硅油后,光栅加速度传感器的频响范围从原来的3-11Hz增大为3-22 Hz.试验结果表明：当激励振动频率接近系统固有振动频率时,阻尼系统决定了传感器的工作范围。然而,由于悬臂梁的粗端固定在基座上,传感器的频响受限于悬臂梁的固有频率。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤BRAGG光栅 等强度悬臂梁 振动质量块 加速度传感器 固有频率 频率响应
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低频光纤布拉格光栅振动加速度传感器研究 被引量：10
19
作者 罗小东 乔学光 +3 位作者 贾振安 高宏 邵敏 陈国祥 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第12期7-8,11,共3页
考虑到光纤布拉格光栅（FBG）在振动检测中的优势,针对等强度悬臂梁式光纤布拉格光栅低频振动加速度传感器,对其传感原理、固有频率进行了理论分析,考虑了悬臂梁本身质量对振动系统的影响,得出固有频率理论值为21.1Hz.实验结果表明：在5... 考虑到光纤布拉格光栅（FBG）在振动检测中的优势,针对等强度悬臂梁式光纤布拉格光栅低频振动加速度传感器,对其传感原理、固有频率进行了理论分析,考虑了悬臂梁本身质量对振动系统的影响,得出固有频率理论值为21.1Hz.实验结果表明：在5～16 Hz的频率范围内,该振动加速度传感器具有较平坦的频率响应曲线,加速度灵敏度为21.5pm/m/s2,传感器固有频率20 Hz,实验值与理论值相对误差为5.5％,表明该振动加速度传感器能实现低频加速度的测量. 展开更多
关键词 振动加速度 光纤布拉格光栅 固有频率 频率响应
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基于WOA-ELM的空间分层结构FBG三维振动加速度传感器非线性解耦 被引量：4
20
作者 孙世政 武宇峰 +2 位作者 何江 徐向阳 陈仁祥 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期139-147,共9页
针对三维振动加速度传感器存在的维间耦合干扰问题,以空间分层结构光纤布拉格光栅(FBG)三维振动加速度传感器为研究对象,阐述了三维振动加速度传感的基本原理。其次,构建了振动加速度动态标定实验平台,并分析了传感器的结构耦合特性。最... 针对三维振动加速度传感器存在的维间耦合干扰问题,以空间分层结构光纤布拉格光栅(FBG)三维振动加速度传感器为研究对象,阐述了三维振动加速度传感的基本原理。其次,构建了振动加速度动态标定实验平台,并分析了传感器的结构耦合特性。最后,提出一种基于鲸鱼算法优化极限学习机(WOA-ELM)的神经网络模型并进行了非线性解耦实验,其结果显示,在x、y、z三轴的平均测量误差分别降至1.58%、1.17%、0.95%,平均I类和II类误差最大值分别降至0.73%和0.37%。为验证解耦效果,将WOA-ELM与其他算法等进行解耦效果对比。结果表明,WOA-ELM更有效地降低三维振动加速度传感器的维间耦合干扰,提高测量精度。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 三维振动加速度传感器 维间耦合 鲸鱼优化算法 极限学习机
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