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第5卷 第6期 铁道科学与工程学报 VOI．5 NO．6 2008年 12月 JOURNALOFRAILWAYSCIENCEAND ENGINEERING Dec．2o08 光纤 Bragg光栅粘贴式应变传感器的研究 杜彦 良 ，刘晨曦 ，李剑芝 (1．河北省大型结构健康诊断与控制重点实验室，河北 石家庄050043； 2．石家庄铁道学院大型结构健康诊断与控制研究所，河北石家庄050043) 摘 要：在分析光纤Bragg光栅的温度应变交叉敏感机理的基础上，设计并制作 了一种新型的具有温度补偿和应变增敏效 果的光纤Bragg光栅表面粘贴式应变传感器。实验结果表明：传感器的应变敏感性增至原来的1．6倍，温度敏感性 降低至 封装前的17％，具有 良好的温度补偿和应变增敏效果；该传感器可用于对铁路铁轨 、桥梁、隧道等的健康监测。 关键词：光纤Bragg光栅；应变传感器；温度补偿；应变增敏 中图分类号：TN212．14 文献标识码：A 文章编号：1672—7029(2008)06—0010—03 StudyonfiberBragggratingattachedstrainsensor (1．KeyLaboratoryofStructuralHealthMonitoringandControlinHebei，Shijiazhuang050043，China； 2．StructuralHeathMonitoringandControlInstitute，ShijiazhuangRailwayInstitute，Shijiazhuang050043，China) Abstract：Basedonthemechanism ofthefiberBragggrating’Scross—sensitivitytotemperatureandstrain。a new fiberBragggratingsuperficialbondedstrainsensorwithtemperaturecompensationandstrainsensibilization wasdesignedandfabricated．Theexperimentresultshowsthatthesensitivitytostrainofthesensorisincreased to1．6timescomparedtothatofthegratingwithoutpackaging，andthatthesensitivitytotemperatureisreduced to17％ ．Thestrainsensorhastheeffectoftemperaturecompensationandstrainsensibilization．Itcanbeusedin healthmonitoringofrailwayrail，bridge，tunnel，andSOon． Keywords：fiberBragggrating；strainsensor；temperaturecompensation；strainsensibilization 光纤光栅传感器是一种利用光波波长编码的 光栅温度应变交叉敏感的问题，但大多数方案需要 光学传感器，它 比常见的光强调制光学传感器工作 有特殊工艺制作的光栅器件或特殊技术，导致了系 更稳定，具有很强的抗 电磁干扰能力，还具备体积 统成本和实现难度的加大，十分不利于光纤光栅传 小、密度低、可复用等优点 ¨J，可用于对大型铁道 感器的应用。基于此，本文作者提出一种新型的光 交通工程设备的长期健康监测，例如铁路铁轨、大 纤光栅温度 自补偿方案，采用单个 Bragg光栅实现 型铁道桥梁 、隧道等。然而，光纤光栅对温度和应 对应变的测量，可用于大型铁道交通工程设备的表 力同时敏感，这一问题严重阻碍着光纤光栅传感器