薄膜光學(xué)微力傳感器理論與試驗(yàn)研究.pdf

1、光纖傳感技術(shù)是實(shí)現(xiàn)精密測(cè)量的重要手段之一。反射式強(qiáng)度調(diào)制型光纖壓力傳感器靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、抗干擾能力強(qiáng)；另外，光學(xué)薄膜具有微力敏感特性，基于此本文設(shè)計(jì)并研制了一種基于薄膜體的光學(xué)微力傳感器。該傳感器與傳統(tǒng)光纖壓力傳感器相比，利用了薄膜彈性力學(xué)和光學(xué)的特性，光纖束采用雙同心圓型排列，除具有傳統(tǒng)光纖傳感器的全部?jī)?yōu)點(diǎn)外，還具有線性度好、精度高、對(duì)儀器要求少等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。
　　論文對(duì)光學(xué)薄膜的微力敏感特性以及

2、反射式光纖壓力傳感器的光強(qiáng)調(diào)制特性進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模以及仿真研究；為實(shí)現(xiàn)微力的準(zhǔn)確加載，設(shè)計(jì)并搭建了微力測(cè)試平臺(tái)，微力的獲取通過(guò)標(biāo)定過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)微粒子來(lái)實(shí)現(xiàn)，由三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)微粒夾持器完成微粒的精確定位與加載；光信號(hào)經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理電路后，在工控機(jī)上完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理；運(yùn)用正交試驗(yàn)法對(duì)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了微力加載和測(cè)量試驗(yàn)研究，標(biāo)定了傳感器的靜態(tài)特性。
　　通過(guò)理論分析以及試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：光纖探頭內(nèi)外圈接收光纖的光通量比值與薄膜反射面斜