光栅传感器是一种常用的光学传感器，是一种能够将光学信号转换为电信号的AH180-WG-7传感器装置。其优点在于高分辨率、快速响应、高灵敏度等特点。通过光栅结构与光学原理实现对光信号的检测和转换。它在工业控制、精密测量等领域有着广泛的应用。一、结构光栅传感器一般由光源、光栅、光电转换器、信号处理器等部分组成。光源发出的光线经过光栅后形成干涉条纹，通过光电转换器将条纹的变化转换为电信号，再通过信号处理器对电信号进行处理，从而得到测量参数。二、原理光栅传感器的工作原理主要是利用光栅的光学干涉原理。光源发出的光线在通过光栅后，由于光栅的干涉作用，形成明暗交替的干涉条纹。当目标物体的参数发生变化时，会导致干涉条纹的位置或间距发生变化，通过测量这种变化，就可以得到参数的变化量。三、测量光栅传感器可以测量的参数有很多，常见的包括长度、位移、速度、振动等。测量过程主要是通过测量光电信号的变化来实现的。例如，通过测量光电信号的相位变化，就可以得到位移量；通过测量光电信号的频率变化，就可以得到速度。四、应用光栅传感器在许多领域都有广泛的应用。在航天航空领域，光栅传感器可以用来测量飞机的速度、位移和振动；在机械制造领域，光栅传感器可以用来测量机床的位置、速度和振动；在自动化控制领域，光栅传感器可以用来实现精确的位置控制和速度控制。五、操作规范光栅传感器的操作规范主要包括以下几点：1、准备工作：在操作光栅传感器之前，应确保光栅表面清洁，无尘埃或油污。同时，还应检查光源、光电转换器等设备是否正常。2、安装和定位：在安装光栅传感器时，应确保其与被测物体的距离及角度正确。如果安装位置不正确，可能会影响测量结

光纤光栅传感器TPS5450DDAR是一种利用光纤光栅技术进行测量的传感器，其基本原理是通过应变、温度等物理量对光纤光栅的布拉格反射波长进行改变，从而实现对被测物理量的测量。光纤光栅传感器的测量范围广泛，可用于测量应变、温度、压力、形变、位移等多种物理量，具有高灵敏度、高分辨率、免受电磁干扰等优点，适用于工业、航空、航天、军事、医疗等领域。在应变测量方面，光纤光栅传感器的应变灵敏度可达到10^-6，因此广泛应用于结构健康监测、地震预警等领域；在温度测量方面，光纤光栅传感器的温度测量范围可达到-200°C至+1000°C，因此适用于高温环境下的测量。光纤光栅传感器的系统原理主要分为两部分：光纤光栅传感器和光纤光栅信号处理系统。光纤光栅传感器包括光纤光栅芯片和光纤连接部分，光纤光栅芯片是测量物理量的关键部分，光纤连接部分是将光纤光栅芯片与外界连接的部分。光纤光栅信号处理系统主要包括光源、光学分析仪、信号采集卡、数据处理器等。光源为光纤光栅传感器提供光源信号，光学分析仪用于分析光信号，信号采集卡负责采集分析仪输出的信号，数据处理器用于处理和分析采集到的信号，并将结果反馈给用户。在操作规范方面，光纤光栅传感器的操作需要注意以下几点：首先，使用前需进行检查，确保传感器和信号处理系统正常工作；其次，传感器的安装位置应合理选择，避免测量误差和损坏；再次，传感器在使用过程中应避免受到外力影响，以免影响测量精度；最后，传感器的使用应按照使用说明书进行，避免误操作。

0 引 言 光纤Bragg光栅(FBG)传感器是以FBG作为敏感元件的功能型光纤传感器，有广泛的应用领域。当该传感器受温度、应变等外界参量的作用时，Bragg波长会发生相应的漂移，因此，研究FBG传感器的关键问题是如何精确测量FBG反射波长漂移量。传统上一般应用光谱仪解调系统，它体积大、不易携带、不利于现场使用。近年来出现的微型光谱仪体积小、价格便宜，但其光谱分辨力只在0.1 nm数量级，远远达不到FBG解调需要的pm级的分辨力。 为了提高Bragg波长漂移量的测量精度，提出了基于F-P可调谐滤波器和波长基准器，采用插值-相关谱法的处理技术，即，首先在原始光谱中每相邻两点间线性插入一些点，再利用相关谱法得到Bragg波长漂移量。该方法不但可以有效抑制噪声，而且，能精确地测量Bragg波长漂移量，从而实现高精度地测量温度、应变等外界参量。 1 FBG传感器原理 根据Bragg衍射原理，当宽带光源发出的光入射到FBG中去，FBG将把以Bragg波长为中心的窄带光谱范围内的光反射回来。Bragg波长λB由FBG的栅距A和有效折射率neff决定 因此，FBG可以被看作窄带滤波器，滤波器的中心波长就是Bragg波长。当FBG受到应变、温度等因素使FBG的栅距以或有效折射率neff产生变化时，被FBG反射的Bragg波长λB亦产生相应变化。由式(1)的微分得知，其Bragg波长的偏移量为 从而实现了待测量对反射信号光的波长编码调制。因此，通过实时监测反射波长的偏移量，再根据△nff，△Λ与待测量之间的线性关系，即可获得待测物理量的变化。 2 插值-相关谱法原理 相关谱法基于以下特征：在

引 言 光纤Bragg光栅(FBG)传感器是以FBG作为敏感元件的功能型光纤传感器，有广泛的应用领域。当该传感器受温度、应变等外界参量的作用时，Bragg波长会发生相应的漂移，因此，研究FBG传感器的关键问题是如何精确测量FBG反射波长漂移量。传统上一般应用光谱仪解调系统，它体积大、不易携带、不利于现场使用。近年来出现的微型光谱仪体积小、价格便宜，但其光谱分辨力只在0.1 nm数量级，远远达不到FBG解调需要的pm级的分辨力。 为了提高Bragg波长漂移量的测量精度，提出了基于F-P可调谐滤波器和波长基准器，采用插值-相关谱法的处理技术，即，首先在原始光谱中每相邻两点间线性插入一些点，再利用相关谱法得到Bragg波长漂移量。该方法不但可以有效抑制噪声，而且，能精确地测量Bragg波长漂移量，从而实现高精度地测量温度、应变等外界参量。 1 FBG传感器原理 根据Bragg衍射原理，当宽带光源发出的光入射到FBG中去，FBG将把以Bragg波长为中心的窄带光谱范围内的光反射回来。Bragg波长λB由FBG的栅距A和有效折射率neff决定 因此，FBG可以被看作窄带滤波器，滤波器的中心波长就是Bragg波长。当FBG受到应变、温度等因素使FBG的栅距以或有效折射率neff产生变化时，被FBG反射的Bragg波长λB亦产生相应变化。由式(1)的微分得知，其Bragg波长的偏移量为 从而实现了待测量对反射信号光的波长编码调制。因此，通过实时监测反射波长的偏移量，再根据△nff，△Λ与待测量之间的线性关系，即可获得待测物理量的变化。 2 插值-相关谱法原理 相关谱法基于以下特征：在

近年来。随着光纤通信技术向着超高速、大容量通信系统的方向发展，以及逐步向全光网络的演进．在光通信迅猛发展的带动下，光纤光栅已成为发展最为迅速的光纤无光源器件之一。光纤在紫外光强激光照射下，利用光纤纤芯的光敏感特性．光纤的折射率将随光强的空间分布发生相应的变化。这样，在光纤轴向上就会形成周期性的折射率波动，即为光纤光栅。由于光纤光栅具有高灵敏度、低损耗、易制作、性能稳定可靠、易与系统及其它光纤器件连接等优点，因而在光通信、光纤传感等领域得到了广泛应用。为此。本文从光纤布拉格光栅、长周期光纤光栅等光纤光栅的原理出发，综述了光纤布拉格光栅对温度、应变同时测量技术的应用。 1 光纤传感器的工作原理 1．1 光纤光栅传感器的结构 光纤布拉格光栅FBG于1978年发明问世。它利用硅光纤的紫外光敏性写入光纤芯内，从而在光纤上形成周期性的光栅，故称为光纤光栅。图l所示是其光纤光栅传感器的典型结构。 在图1所示的光纤光栅传感器结构中，光源为宽谱光源且有足够大的功率，以保证光栅反射信号良好的信噪比。一般选用侧面发光二极管ELED的原因是其耦合进单模光纤的光功率至少为50～100 μW。而当被测温度或压力加在光纤光栅上时。由光纤光栅反射回的光信号可通过3 dB光纤定向耦合器送到波长鉴别器或波长分析器，然后通过光探测器进行光电转换，最后由计算机进行分析、储存，并按用户规定的格式在计算机上显示出被测量的大小。 光纤光栅除了具备光纤传感器的全部优点外．还具有在一根光纤内集成多个传感器复用的特点，并可实现多点测量功能。 1．2 光纤布拉格光栅原理 光纤布拉格光栅通常满足布拉格条件 式中，λB为Brag

光纤光栅是一种新型的光无源器件，它通过在光纤轴向上建立周期性的折射率分布来改变或控制光在该区域的传播行为和方式。其中，具有纳米级折射率分布周期的光纤光栅称为光纤布喇格光栅（即FBG，若非特别声明，下文中的光纤光栅均指光纤布喇格光栅）。光纤光栅因具有制作简单、稳定性好、体积小、抗电磁干扰、使用灵活、易于同光纤集成及可构成网络等诸多优点，近年来被广泛应用于光传感领域。 经过近十几年来的研究，光纤光栅的传感机理己基本探明，用于测量各种物理量的多种结构光纤光栅传感器己被制作出来。目前，光纤光栅传感器可以检测的物理量包括温度、应变、应力、位移、压强、扭角、扭知(扭应力)、加速度、电流、电压、磁场、频率及浓度等。 由于裸的光纤光栅直径只有 ，在恶劣的工程环境中容易损伤，只有对其进行保护性的封装(如埋入衬底材料中)，才能赋子光纤光栅更稳定的性能，延长其寿命传感器才能交付使用。同时，通过设计封装的结构，选用不同的封装材料，可以实现温度补偿，应力和温度的增敏等功能，这类“功能型封装”的研究正逐渐受到重视。 1、 温度减敏和补偿封装 由于光纤光栅对应力和温度的交叉敏感性，在实际应用中，经常在应力传感光栅附近串联或并联一个参考光栅，用于消除温度变化的影响。这种方法需要消耗更多的光栅，增加了传感系统的成本。若用热膨胀系数极小且对温度不敏感的材料对光纤光栅进行封装，将很大程度上减小温度对应力测量精确性的影响。 另外，采用具有负温度系数的材料进行封装或设计反馈式机构，可以对光纤光栅施加一定应力，以补偿温度导致的布喇格波长的漂移，使 的值趋近于0。对于封装的光纤布喇格光栅而言，其波长漂移 与应变 和温度变化

摘要：概述光纤光栅传感器的基本原理及实际应用，介绍了光纤光栅传感器在地球动力学、航天器及船舶航运、民用工程结构、电力工业、医学、和化学传感中的应用。 一、前言 1978 年加拿大渥太华通信研究中心的K·O·Hill等人首次在掺锗石英光纤中发现光纤的光敏效应，并采用驻波写入法制成世界上第一根光纤光栅。19，美 国联合技术研究中心的G·Meltz等人实现了光纤Bragg光栅(FBG)的UV激光侧面写入技术，使光纤光栅的制作技术实现了突破性进展。随着光纤光 栅制造技术的不断完善，其应用的成果日益增多，从光纤通信、光纤传感到光计算和光信息处理的整个领域都将由于光纤光栅的实用化而发生革命性的变化，光纤光 栅技术是光纤技术中继掺铒光纤放大器(EDFA)技术之后的又一重大技术突破。 光 纤光栅是利用光纤中的光敏性制成的。所谓光纤中的光敏性是指激光通过掺杂光纤时，光纤的折射率将随光强的空间分布发生相应变化的特性。而在纤芯内形成的空 间相位光栅，其实质就是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。利用这一特性可制造出许多性能独特的光纤器件，它们都具有反射带宽范围大、 附加损耗小、体积小，易与光纤耦合，可与其它光器件兼容成一体，不受环境尘埃影响等一系列优异性能。 光 纤光栅的种类很多，主要分两大类：一是Bragg光栅(也称为反射或短周期光栅)，二是透射光栅(也称为长周期光栅)。光纤光栅从结构上可分为周期性结构 和非周期性结构，从功能上还可分为滤波型光栅和色散补偿型光栅；其中，色散补偿型光栅是非周期光栅，又称为啁啾光栅(chirp光栅)。目前光纤光栅的应 用主要集中在光纤通信领域和光纤传感

直线位移光栅传感器数显系统主要应用于直线移动导轨机构或精密位移的测量，可实现移动量的高精度显示和自动控制，已广泛应用于机床加工和仪器的精密测量。目前该产品已形成多种系列，品种齐全，制作精巧，精密技术，可供不同规格的各类机床、仪器数字化改造选用，还可根据用户的特殊需要进行特殊制作。配套相应的数显系统可以用于车床改造、铣床改造、镗床改造、磨床改造、火花机改造、钻床改造、线切割改造、坐标测量、投影测量等D-KB-50光栅测微传感器，是以高精度光栅作为检测元件的精密测量装置。与数显表配套，组成高精度数字化测量仪器。可以代替机械式千分表、扭簧比较仪、深度尺、电感测位移和精密量块，配以适当的转换器，可将温度、压力、硬度、重量等参数转换为数字量。用于自动化大生产中在线监测及精密仪器的位置检测。其优点是测量值数字化显示，精度高，稳定可靠，读数直观准确。亦可把测量数据输入计算机打印出测量数据或绘出曲线。 光栅测微传感器主要用于高精度测量。使用时除保证环境条件外，正确的安装与使用不仅保证测量精度，还能延长使用寿命。光栅测微传感器正确安装位置是测杆朝下或水平放置。安装固定方式有两种：①以螺钉固定，固定孔中心距为22±0.2mm。②以①15轴夹紧。安装固定后，测杆中心线垂直于被测工件。 使用时，测头接触基面，数显表清零，轻轻提起测杆，当测头接触被测工件表面时，数显表显示值就是测量值。切忌快推或快速释放测杆，以免损坏光栅或因撞击影响传感器精度。 直线位移光栅传感器故障分析处理，光栅测微传感器与数显表对接后，数显表不显示。 故障原因： ①电源未接通（保险丝熔断）②传感器输出插头与数显表插座接触不良：上述检

         作者Email: hongxinglu600010@sina.com    概述光纤光栅传感器的基本原理及实际应用，介绍了光纤光栅传感器在地球动力学、航天器及船舶航运、民用工程结构、电力工业、医学、和化学传感中的应用。    一、 前言     1978年加拿大渥太华通信研究中心的K·O·Hill等人首次在掺锗石英光纤中发现光纤的光敏效应，并采用驻波写入法制成世界上第一根光纤光栅。1989年，美国联合技术研究中心的G·Meltz等人实现了光纤Bragg光栅(FBG)的UV激光侧面写入技术，使光纤光栅的制作技术实现了突破性进展。随着光纤光栅制造技术的不断完善，其应用的成果日益增多，从光纤通信、光纤传感到光计算和光信息处理的整个领域都将由于光纤光栅的实用化而发生革命性的变化，光纤光栅技术是光纤技术中继掺铒光纤放大器(EDFA)技术之后的又一重大技术突破。     光纤光栅是利用光纤中的光敏性制成的。所谓光纤中的光敏性是指激光通过掺杂光纤时，光纤的折射率将随光强的空间分布发生相应变化的特性。而在纤芯内形成的空间相位光栅，其作用的实质就是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。利用这一特性可制造出许多性能独特的光纤器件。这些器件具有反射带宽范围大、附加损耗小、体积小，易与光纤耦合，可与其它光器件兼容成一体，不受环境尘埃影响等一系列优异性能。光纤光栅的种类很多

              摘要：提出了一种基于AT89C51单片机开发的光栅位移传感器对线性位移进行测量的方法。其硬件设计包括数据采集、辨向、数据处理和数据显示。把读数头输出的信号（脉冲电信号），经过硬件电路辨向，送入计数器8253计数，利用AT89C51单片机进行信号处理，最终转换成实际的线性位移值显示出来。与其他系统相比，他的硬件电路简单，并能实现较高的位移测量精度。 关键词：光栅位移传感器；光栅；单片机；细分与辨向电路 光栅作为精密测量的一种工具，由于他本身具有的优点，已在精密仪器、坐标测量、精确定位、高精度精密加工等领域得到了广泛的应用［1，2］。光栅测量技术是以光栅相对移动所形成的莫尔条纹信号为基础的，对此信号进行一系列的处理，即可获得光栅相对移动的位移量［3］。将光栅位移传感器与微电子技术相结合，进行线性位移量的测量，以实现较高的测量精度。本文采用光栅作为传感元件，经接收元件后变为周期性变化的电信号（近似正弦信号），采用逻辑辨向电路区别位移的正反向，利用单片机进行数据处理并显示结果。软件采用汇编语言实现。1硬件电路本设计的硬件电路主要由单片机89C51、计数器8253、细分与辨向电路、信号变换电路和光栅位移传感器组成。如图1所示。1．1光栅位移传感器 光栅位移传感器包括以下几部分：光栅；光栅光学组成。光栅光学系统的作用是形成莫尔条纹；光电接受系统。光电接受系统是由光敏元件组成，他将莫尔条纹的光学信号转换成

1 引 言 光纤光栅(FBG)传感器通过波长编码传感信号，可用于应力、应变或温度等诸多物理量的传感测量，因而受到重视[1，2]。FBG传感器常用的解调方法有匹配滤波法、线性滤波器法、非平衡马赫泽德干涉法[3]和可调谐F-P腔法[4，5]。其中，线性滤波解调方法对传输损失及光源波动引起的变化不敏感，具有较好的线性输出[6]，提供了一种结构紧凑、便携灵巧的传感解调系统的实现途径。但由于系统耦合器的分束比变化、光纤双折射及滤波器非线性都会影响测量精度，且分辨率较低，制约了线性滤波法FBG传感器解调系统的应用。 FBG传感器的一个主要应用是埋于智能结构[7]，实现应力、变形、振动和压力等参数监测，这就需要传感器解调系统可工作于户外，具有体积小、便于携带等特点。然而目前多数FBG传感器解调系统以PC机作为系统控制和数据存储显示的主要单元，体积大、结构笨重和不适宜野外作业。 本文介绍的FBG解调系统所用线性滤波器是波分复用器(WDM)采用高精度24位∑-△A/D转换模块确保信号采集精度，提高动态范围，采用自校准的方法消除两路模拟电路差异以及滤波器非线性的影响，从软件上优化系统性能。单片机ADUC847实现数据处理、数据存储传输、电路校准及系统智能化。通过实验和数据验证了该系统高精度、便携带的特点。 2 系统原理及结构 用线性滤波法实现FBG传感器波长解调的基本结构如图1所示。宽带光源发出的光经3 dB耦合器进入传感FBG。由FBG反射后形成窄带光谱，通过线性滤波器得到两路出射光功率与波长有关的光信号。光电探测器PIN将其转换为电信号，进入信号采集处理电路提取有用信号，并由单片机控制系统

引言目前在精密机加工和数控机库中采用的精密位称数控系统框图如图1所示。 随着电子技术和单片机技术的发展，光栅传感器在位移测量系统得到广泛应用，并逐步向智能化方向转化。 图2是利用光栅传感器构成的位移量自动测量系统原理示意图。该系统采用光栅移动产生的莫尔条纹与电子电路以及单片机相结合来完成对位移量的自动测量，它具有判别光栅移动方向、预置初值、实现自动定位控制及过限报警、自检和掉电保护以及温度误差修正等功能。下面对该系统的工作原理及设计思想作以介绍。2 电子细分与判向电路光栅测量位移的实质是以光栅栅距为一把标准尺子对位称量进行测量。目前高分辩率的光栅尺一般造价较贵，且制造困难。为了提高系统分辩率，需要对莫尔条纹进行细分，本系统采用了电子细分方法。当两块光栅以微小倾角重叠时，在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹，随着光栅的移动，莫尔条纹也随之上下移动。这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量，同量莫尔条纹又具有光学放大作用，其放大倍数为 (1) 式中：W为莫尔条纹宽度；d为光栅栅距（节距）；θ为两块光栅的夹角，rad在一个莫尔条纹宽度内，按照一定间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与羊向功能。本系统采用的光栅尺栅线为50线对/mm，其光栅栅距为0.02mm，若采用四细分后便可得到分辩率为5μm的计数脉冲，这在一般工业测控中已达到了很高精度。由于位移是一个矢量，即要检测其大小，又要检测其方向，因此至少需要两路相位不同的光电信号。为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波，我们采用了由低漂移运放构成的差分放大器。由4个滏电器件获得的4路光电信号

摘要：提出了一种基于AT89C51单片机开发的光栅位移传感器对线性位移进行测量的方法。其硬件设计包括数据采集、辨向、数据处理和数据显示。把读数头输出的信号（脉冲电信号），经过硬件电路辨向，送入计数器8253计数，利用AT89C51单片机进行信号处理，最终转换成实际的线性位移值显示出来。与其他系统相比，他的硬件电路简单，并能实现较高的位移测量精度。 关键词：光栅位移传感器；光栅；单片机；细分与辨向电路 光栅作为精密测量的一种工具，由于他本身具有的优点，已在精密仪器、坐标测量、精确定位、高精度精密加工等领域得到了广泛的应用［1，2］。光栅测量技术是以光栅相对移动所形成的莫尔条纹信号为基础的，对此信号进行一系列的处理，即可获得光栅相对移动的位移量［3］。将光栅位移传感器与微电子技术相结合，进行线性位移量的测量，以实现较高的测量精度。本文采用光栅作为传感元件，经接收元件后变为周期性变化的电信号（近似正弦信号），采用逻辑辨向电路区别位移的正反向，利用单片机进行数据处理并显示结果。软件采用汇编语言实现。 1硬件电路 本设计的硬件电路主要由单片机89C51、计数器8253、细分与辨向电路、信号变换电路和光栅位移传感器组成。如图1所示。 1．1光栅位移传感器 光栅位移传感器包括以下几部分：光栅；光栅光学组成。光栅光学系统的作用是形成莫尔条纹；光电接受系统。光电接受系统是由光敏元件组成，他将莫尔条纹的光学信号转换成电信号，本系统采用的光敏元件是4个硅光电池。 1．2信号变换电路 信号变换就是将由光敏元件输出的正弦电信号转换成方波信号。本文中采用的比较器LM339，来自光栅的莫尔条纹照到光敏元

光纤光栅传感器是一种基于光纤光栅技术的传感器，它可以测量物理量，如温度、应变、压力和振动等。随着科技的发展，光纤光栅传感器的发展也越来越迅速。本文将从以下几个方面介绍光纤光栅传感器的发展趋势：一、 光纤光栅传感器的分类光纤光栅传感器SN65HVD3082EDR根据其传感原理和应用领域不同，可以分为很多类别。其中，按照传感原理不同，主要分为两类：光纤光栅光谱传感器：通过测量光纤光栅中回波光谱的变化来检测物理量的变化。例如，利用光纤光栅光谱传感器可以测量温度、应变等物理量。光纤光栅干涉传感器：通过测量光纤光栅中干涉信号的变化来检测物理量的变化。例如，利用光纤光栅干涉传感器可以测量压力、振动等物理量。按照应用领域不同，光纤光栅传感器可以分为以下几类：工业领域：应用于工业生产中的各种机器设备、工艺流程和产品质量监测等方面。例如，利用光纤光栅传感器可以实现对机械设备的应变、温度、压力等物理量的测量。气象、海洋领域：应用于气象、海洋环境监测和天气预报等方面。例如，利用光纤光栅传感器可以实现对海洋中水温、水压、海浪等物理量的测量。医疗领域：应用于医疗设备、医疗监测和诊断等方面。例如，利用光纤光栅传感器可以实现对患者的心率、体温、呼吸等生理参数的测量。能源领域：应用于石油、天然气、核能等能源生产和输送过程的监测和控制。例如，利用光纤光栅传感器可以实现对油井压力、油管泄漏等物理量的测量。其他领域：应用于各个领域的研究和实验，如科学研究、航空航天、交通运输等。二、 光纤光栅传感器的发展历程光纤光栅传感器是基于光纤光栅技术的一种传感器，它的发展历程如下：1980年代初：光纤光栅传感器的发展始于20世

摘要：本文从理论上介绍了布喇格光栅传感器传感原理及交叉敏感问题的物理机制，并针对桥梁结构这一复杂环境的内部应变，提出了一种解决交叉敏感问题的新颖方案。 关键词：桥梁；光纤光栅；交叉敏感；应力应变；温度 中图分类号：TP212.14 文献标识码：A 一、引言 桥梁是土木工程中重要的一类，其安全性和耐久性日益受到人们的关注。及时正确把握桥梁内部的应力应变，可实现对桥梁结构健康状况的长期实时监测，并为将来对其损伤状况的评估提供依据。光纤光栅传感器克服了传统电类器件的缺陷［1］，以其监测精度高、重复性好和长期稳定性，为桥梁结构监测提供了良好的技术手段。从1993年加拿大多伦多大学的研究者率先在卡尔加里的贝丁顿特雷尔桥上布置光纤传感器进行桥梁监测至今[2]，光纤光栅传感技术已广泛应用在桥梁等重大土木工程的监测中。国内目前也已开始在桥梁监测中应用光纤光栅传感技术，如海口世纪大桥、巴东长江大桥等。 但是光纤光栅传感器对温度和应变都是敏感的，即温度、应力均能引起布拉喇光栅中心波长的漂移，这就是交叉敏感。在进行应变测量时，很多情况下往往是忽略了温度的影响，但是在精确的测量中，需采用有效手段来解决这个问题。 二、光纤Bragg光栅传感原理 [2][3] 布喇格光栅是光纤纤芯折射率受到周期性调制的光栅。通常的光会全部穿过布喇格光栅而不受影响，只有满足布喇格条件的光在布喇格光栅处反射后会再返回到原来的方向。由耦合模理论(CMT)[2]可知，光纤布喇格光栅（FBG）的Bragg波长为： 式中，lB—布喇格波长； L—为光栅周期； neff—光纤模式的有效折射率。 由(1)式可以看出，Br

随着光通信技术的发展，光通信中的一些技术逐渐为传感领域中的应用提供了技术平台，光纤光栅就是其中之一。以光纤光栅技术为基础的光纤光栅传感器正成为传感器研究领域中的又一大热点。同传统的电传感器相比，光纤光栅传感器在传感网络应用中具有非常明显的技术优势： 1．可靠性好、抗干扰能力强。由于光纤光栅对被感测信息用波长编码，而波长是一种绝对参量，它不受光源功率波动以及光纤弯曲等因素引起的系统损耗的影响，因而光纤光栅传感器具有非常好的可靠性和稳定性； 2．传感头结构简单、尺寸小，适于各种应用场合，尤其适合于埋入材料内部构成所谓的智能材料或结构； 3．抗电磁干扰、抗腐蚀、能在恶劣的化学环境下工作； 4．可复用性强，采用多个光纤光栅传感器，可以构成分布式光纤传感网络。 国外对光纤光栅传感器的研究已经基本实现了光纤光栅传感器的商品化，工程化，如BlueRoadResearch、CiDRA、MOI等。国内在光纤光栅传感器方面的研究工作也取得了一定成果，其中一部分已经转化为产品，如上海紫珊光电技术有限公司、哈尔滨工业大学、南开大学及黑龙江大学等。

火焰传感器/紫外/明火探测器红外传感器/光电传感器距离传感器/激光测距传感器色标传感器/颜色传感器激光传感器/镭射模阻硅光电池/光敏电池/太阳能板光敏电阻/光敏元器件光纤传感器/光栅传感器光幕传感器红外测温仪/红外热像仪 火焰探测与报警仪器 · 三重红外火焰探测器· 紫红外火焰探测器· 紫外线火焰探测器· 红外线火焰探测器· 开路有毒气体监测系统· 车载火焰探测与灭火系· 舰载火焰探测与灭火系常用光电传感器/模块资料下载 LED照明 用于火焰检测的紫外线传感器 三频红外火焰探测器用于光强检测的紫外线传感器EPL晶圆UV裸片UV-A传感器UV-B传感器UV-C传感器SYP-UVT46A/SYP-UVT46BUV模块型号编码系统选择指南封装尺寸UV传感器应用UV指数监察光源监察火焰监察UV吸收光譜UV物质微调 UV辐射UV指数应用电路紫外发光二极管深紫外发光二极管牙医蓝大功率发光二极管发光二极管驱动 近紫外发光二极管大功率深紫外发光二极管 紫外探测器紫外光敏管/紫外光电管UV/紫外/蓝/绿LED紫外线探头紫外线传感器紫外线强度监测仪UV指数检测仪紫外线灯UV灯产品UV点光源光学光源UV固化灯UV晒版灯UV曝光灯杀菌灯紫光灯防紫外线灯管光清洗灯卤素灯泡灯杯医疗光源特殊光源红外线光源标准光源视觉光源光源附件舞台灯MML-HR系列 DUV·UV||VISNIR/IR 分光器||氘灯红外线光源卤素灯|金卤灯氙灯||汞灯荧光灯||光纤光学元件光源装置专用电源特殊灯||灯座温度计·LED KLV株式会社HiperScanCOLOUR CONTROLPhotonControlP&P Op

火焰传感器/紫外/明火探测器红外传感器/光电传感器距离传感器/激光测距传感器色标传感器/颜色传感器激光传感器/镭射模阻硅光电池/光敏电池/太阳能板光敏电阻/光敏元器件光纤传感器/光栅传感器光幕传感器红外测温仪/红外热像仪  火焰探测与报警仪器　· 三重红外火焰探测器· 紫红外火焰探测器· 紫外线火焰探测器· 红外线火焰探测器· 开路有毒气体监测系统· 车载火焰探测与灭火系· 舰载火焰探测与灭火系常用光电传感器/模块资料下载 LED照明　　用于火焰检测的紫外线传感器  三频红外火焰探测器用于光强检测的紫外线传感器EPL晶圆UV裸片UV-A传感器UV-B传感器UV-C传感器SYP-UVT46A/SYP-UVT46BUV模块型号编码系统选择指南封装尺寸UV传感器应用UV指数监察光源监察火焰监察UV吸收光譜UV物质微调 UV辐射UV指数应用电路紫外发光二极管深紫外发光二极管牙医蓝大功率发光二极管发光二极管驱动 近紫外发光二极管大功率深紫外发光二极管 紫外探测器紫外光敏管/紫外光电管UV/紫外/蓝/绿LED紫外线探头紫外线传感器紫外线强度监测仪UV指数检测仪紫外线灯UV灯产品UV点光源光学光源UV固化灯UV晒版灯UV曝光灯杀菌灯紫光灯防紫外线灯管光清洗灯卤素灯泡灯杯医疗光源特殊光源红外线光源标准光源视觉光源光源附件舞台灯MML-HR系列　 DUV·UV||VISNIR/IR 分光器||氘灯红外线光源卤素灯|金卤灯氙灯||