[发明专利]分布式带温度补偿的高精度光纤光栅位移传感器及方法

摘要

本发明提供一种分布式带温度补偿的高精度光纤光栅位移传感器，包括基座和位于基座内带光栅的光纤，光纤包括第一光纤和第二光纤，第一光纤上设有第一光栅，第二光纤上设有第二光栅，第一光纤和第二光纤以倾斜错位平行方式布置于同一平面内的基座上；第一光纤和第二光纤之间设有光纤双侧加载块，使得第一光栅和第二光栅分别位于光纤双侧加载块的两边，光纤双侧加载块连接有位移加载杆，位移加载杆的一端引出，另一端通过初始状态有一定压缩量的复位弹簧与基座连接。本发明利用倾斜错位平行方式布置于同一平面内的基座上的两根光纤，与光纤双侧加载块和位移加载杆的联动，直接利用光纤的横向特性，有效提高了传感器的灵敏度和减小了传感器的尺寸。

主权项

1.一种分布式带温度补偿的高精度光纤光栅位移传感器，包括基座和位于基座内带光栅的光纤，其特征在于：所述的光纤包括第一光纤和第二光纤，第一光纤上设有第一光栅，第二光纤上设有第二光栅，第一光栅的两端分别通过第一固定点和第二固定点与所述的基座固定，第二光栅的两端分别通过第三固定点和第四固定点与所述的基座固定，第一至第四固定点使得第一光纤和第二光纤以倾斜错位平行方式布置于同一平面内的基座上；在所述的平面内，以所检测的位移方向为x方向，与x方向相垂直的方向为y方向，第一固定点与第二固定点的距离在x方向上的投影长度、第三固定点与第四固定点的距离在x方向上的投影长度均为L，第一固定点与第二固定点的距离在y方向上的投影长度、第三固定点与第四固定点的距离在y方向上的投影长度均为h；第一光纤和第二光纤之间设有y方向上的光纤双侧加载块，使得第一光栅和第二光栅分别位于光纤双侧加载块的两边，光纤双侧加载块的一端与第二固定点与第一光栅之间的第一光纤接触，且光纤双侧加载块与第一光纤的接触点与第二固定点的距离在y方向的投影长度为h₀；光纤双侧加载块的另一端与第四固定点与第二光栅之间的第二光纤接触，且光纤双侧加载块与第二光纤的接触点与第四固定点的距离在y方向的投影长度为h₀；初始状态下，所述的第二固定点到光纤双侧加载块的距离，和第四固定点到光纤双侧加载块的距离，均为t；光纤双侧加载块连接有x方向的位移加载杆，位移加载杆的一端引出，另一端通过初始状态有一定压缩量的复位弹簧与基座连接。