光纖光柵應(yīng)變傳感器的動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)水平的不斷發(fā)展和裝備關(guān)鍵技術(shù)突破，進(jìn)行高精度的動(dòng)態(tài)測量已經(jīng)成為監(jiān)測的主流，這對傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能提出了更高的要求。由于傳感器結(jié)構(gòu)通常具有非線性，外加應(yīng)用中復(fù)雜的環(huán)境因素，傳感器動(dòng)態(tài)測量存在較大誤差。探尋合適的動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償方法對于實(shí)現(xiàn)裝備有效監(jiān)控具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
　　光纖光柵（Fiber Bragg Grating）傳感器是新近發(fā)展起來的一種先進(jìn)傳感器，在測量溫度、應(yīng)變、加速度等物理參量時(shí)具有突出技術(shù)優(yōu)勢，在實(shí)際工程

2、中得以廣泛應(yīng)用。本文基于光纖光柵工作和傳感原理，通過理論分析與試驗(yàn)研究，系統(tǒng)研究FBG應(yīng)變傳感器的動(dòng)態(tài)性能，分析溫度對FBG應(yīng)變傳感器的影響。采用數(shù)值仿真方法，分別對傳感器實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償和動(dòng)態(tài)特性補(bǔ)償，提高FBG應(yīng)變傳感器的測量精度。本文的主要工作如下：
　　1.基于光纖光柵工作和傳感原理，分別通過應(yīng)變特性試驗(yàn)和溫度特性試驗(yàn)，研究了光纖光柵應(yīng)變傳感器的線性、靈敏度、重復(fù)性、遲滯性等性能。
　　2.采用ANSYS有限元分析法，建

3、立了FBG應(yīng)變傳感器結(jié)構(gòu)的有限元模型?；贏NSYS熱分析和溫度—應(yīng)變耦合試驗(yàn)，探討了溫度對FBG應(yīng)變傳感器的結(jié)構(gòu)和測量精度的影響。
　　3.基于最小二乘法理論和溫度補(bǔ)償原理，采用最小二乘法二次擬合，實(shí)現(xiàn)了FBG應(yīng)變傳感器的溫度補(bǔ)償?；贐P人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論和溫度補(bǔ)償原理，確定了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，采用Matlab編程，完成了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的仿真訓(xùn)練和檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了FBG應(yīng)變傳感器的溫度補(bǔ)償。
　　4.基于ANSYS諧響應(yīng)