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光 电 子 ·激 第 19卷 第 11期 2008年 11月 JournalofOptoelectronics·Laser Vo1．19No．11 Nov．2008 薄壁应变筒式光纤光栅压力传感器的研究 申人升h ，于永森 。，张 金 ，王 艳。，闰卫平 ，郑 杰。，张玉书 ，杜国同 。 (1．大连理工大学物理与光 电工程学院，三束材料改性 国家重点实验室，辽宁 大连 116024；2．大连理工大学电 子与信息工程学院，辽宁 大连 116024；3．吉林大学电子科学与工程学院，集成光电子国家重点实验室，吉林 长 春 130012) 摘要 ：设计并制备了一种金属薄壁应变弹性筒式光纤光栅压力传感器，将 FBG1和 FBG2分别沿着轴 向和周 向 粘贴在该结构内筒外壁上，FBG2用来测量压力， jG1是温度补偿光栅。通过择优选取不锈钢(Crl8Ni9)材料 作为基材，优化结构内筒径与内筒壁厚 的比例，测得压强达到 4OM a，压力响应度达到0．033nm／MPa，与普通 的裸光纤光栅压力传感器相比较，增大了测量范围，提高了响应度达 11倍 。实验结果表明，通过调整传感器结 构的参数，如基材和几何尺寸等，可以使该结构压力传感器满足不同的测量范围和响应度 。 关键词 ：光纤光栅(FBG)；薄壁筒；应变 ；压力传感器 ；交叉敏感 中图分类号 ：TN253 文献标识码：A 文章编号：1005—0086(2008)11-1433—04 InvestigationofFBG pressuresensorbasedonthin-wallstraintube SHEN Ren-sheng“ ，YU Yong-sen 。，ZHANGJin ，WANG Yan2，YANWei-pingz， ZHENG jie。，ZHANG Yu-shu ，DU Guo-tong0 (1．StateKeyLaboratoryofMaterialsModificationbyLaser，IonandElectronBeams，SchoolofPhysicsandOptoe— lectronictechnology，DalianUniversityofTechnology，Dalian，116024China；2．DepartmentofElcetronicnadirdor— marionEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian，116024China；3．StateKeyLaboratoryonIntegrated Optoelcetronics，CollegeofElectronicScienceandEngineering，JilinUniversity，Chnagehun，130012China) Abstract：A FBGpressuresensorwasproposedbasedonthin-wallstraintube．FBG1andFBG2werestucktOouterwal1of thin-wallinnertubealongaxialandcircumference。respectively．FBG2measuredpressureandFBG1wasthetemperature compensationgrating．Byoptimizingthesubstratematerialand thestructureofthesensor，theexperimentalmeasurement pressurewasupto40MPaandpressuresensitivitycoefficientwas0．033nm／MPa，whichwas11timesofthattraditional bareFBG．Theresultindicatde thatthisstructureFBG pressuresensorcanmeetthemaesurementso