[发明专利]温度自动补偿式光纤光栅力传感器

摘要

本发明涉及一种新型传感器，特别是具有温度自动补偿功能的、能够对力进行高精度感测的光纤光栅力传感器。该传感器具有抗剪切的对称的轮辐式机构，两个光纤光栅分别粘贴在轮辐侧面中间与中性轴线成一定角度的方向上。当荷载作用于嵌入内环顶部的受力柱表面传递到轮辐式弹性体上时，该轮辐受到剪应力作用，使粘贴其上的光纤光栅周期发生变化，通过光探测器可得到两个光纤光栅的反射峰。通过测量两个光纤光栅反射峰变化量的差值，即可实现温度自动补偿的力的高精度感测。该传感器可用于荷载的压力以及相关力的高精度感测。并且，通过优化设计传感机构，亦可对液体和气体进行压力和压强的高精度感测。

主权项

1.一种温度自动补偿式光纤光栅力传感器，包括传感部分和测量部分，传感部分是一个圆桶结构，桶的外环(5)坐落在基座(7)上，内环(4)置于桶的中部，但下面与基座不相连，中央是受力柱(3)，内环中有4个对称的轮辐(6)连接在外环上，两个光纤光栅粘贴在轮辐上；测量部分包括光纤耦合器(8)、光源(9)、光探测器(10)；其特征在于：传感结构是圆桶内具有抗剪切的对称的轮辐式机构，两个光纤光栅(1、2)是以两种方式粘贴在轮辐上；测量部分，光纤耦合器一侧的两根光纤，分别连接两个光纤光栅；而光纤耦合器另外一侧的两根光纤，一根接光源，另一根接光探测器。