光纤Bragg光栅称重传感器的研制

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称重传感器作为自动控制、计量的重要核心元件被大量应用在商贸、机械、粮食、冶金、矿山、建材等领域。目前国内外的称重传感器,大部分都是电学传感器。这类传感器长期以来都不可避免地遇到电学传感器普遍难以克服的电磁干扰等问题。这些问题对保证测量结果的准确度和工业生产的安全性有很大影响,于是研究开发一种新型的称重传感器就成了传感行业的一个重大课题。光纤光栅传感技术是一种新型的传感技术,它通过光纤布喇格光栅(FBG)反射波长的移动量来获得诸如应力、温度、振动、加速度等外部参量,具有不受环境噪声干扰、构造简单、使用安全等优点,能够极大地提高产品的安全性、可靠性以及灵敏性。因而在称重领域的皮带电子称应用中,FBG传感器的应用具有广阔前景。本课题采用光纤光栅作为敏感元件,对光纤光栅用于称重传感器的相关理论和技术进行了一系列理论实验研究。本文的主要目的是基于探讨光纤光栅在称重系统中的应用来展开对光栅传感系统的理解和进行称重系统实验平台的设计组装和实验论证。目前通过分析与实验已完成了以下主要工作:1)通过基于等强度悬臂梁光纤光栅载荷实验来论证载荷与光纤Bragg光栅中心波长移位呈良好的线性关系。2)设计出量程为100kg的双孔平行梁光纤Bragg光栅称重传感器和称重实验平台。并进行实验论证,实验表明FBG在称重系统中应用效果很好,该传感器的载荷响应灵敏度为16 pm/kg,测量分辨率为0.065kg。3)利用Labview调用网络分析仪的动态数据链接库dll进行二次开发设计出光纤光栅称重测量。
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