双光纤布拉格光栅电流传感器.pdfVIP

双光纤布拉格光栅电流传感器* 陈钦 生 ， 杨淑连 (山东理工大学 物理与光电信息技术学院，山东 淄博 255049 。山东理工大学 电气与 电子工程学院，山东 淄博 255049) 提要 两电流产生的电磁力使等腰三角形悬臂梁变形，从而导致安装在悬臂梁两边 的光纤布拉格光栅 的布拉格波长漂移 。 通过检测两个布拉格光栅的波长漂移差，得到被测电流。双光纤布拉格光栅通过补偿温度效应 ，解决了光纤布拉格光栅传感 器的交叉敏感问题 。垂直放置的等腰三角形悬臂梁 ，确保光纤光栅在传感过程 中不出现啁啾现象，又避免了 自身重量和导线 重量对测量结果的影响，从而减少 了测量误差。’该系统传感灵敏度为 0．097nm／A，与理论值的相对误差为 3．38 ，结果表 明 该传感器结构是可行的。 关键词 光纤传感器 ； 电流传感器 ； 电流测量 ； 光纤布拉格光栅 中图分类号 ：TP12．1 文献标识码 ：A A NovelCurrentSensorBasedonaCoupleofFiberBraggGratings ChenQinsheng ， YangShulian (SchoolofElectricandElectronicEngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo，Shandong 255049，China； SchoolofPhysicsandphotoelectricinformationtechnology ，ShandongUniversityofTechnology， Zibo，Shandong 255049，China) Abstract Thedistortionofanisoscelestrianglecantileverstructurethatisresultedfrom anelectromagneticforcecreatedby thetwocurrents，anditresultsinthewavelengthshiftofacoupleoffiberBragggratings(FBGs)aremountedateithersideof thecantilever．BymonitoringthewavelengthshiftdifferenceofthetwoFBGs，thecurrentcanbeobtained．Thecrosssensitive problem oftheFBGssensorcanbesolvedbycompensatingthetemperatureeffect．Theisoscelestrianglecantileverstructure uprightlymountedavoidsthechirpandtheeffectsofitsweightandtheweightofthewirethatthecurrentthroughit．Hence， theerrorisreduced．Themeasurementsensitivityis0．097nm／A，therelativeerroris3．38 ．Theexperimentalresultsverify thefeasibilityoftheproposedsensor． Keywords Fiberopticsensor； currentsensor； currentmeasurement； fiberbragggrating l 引言 特点，从而解决 了光纤布拉格光栅传感器 的交叉敏 光纤布拉格光栅 (FBG)传感器除具有普通光纤 感问题。垂直放置 的等腰三角形悬臂梁 ，确保光纤 传感器重量轻、耐腐蚀、抗 电磁干扰及使用安全等优 光栅在传感过程中不 出现啁啾现象，又避免 了 自身 点外 ，还具有结构简单 、灵敏度高、频带宽、波分和时 重量和导线重量对测量结果的影响，从而提高 了测 分复用及波长编码等优点，因而得到 了广泛 ：j应