仪器仪表学报

作者：李剑芝，申博豪，张婉洁，孙宝臣

单位：李剑芝,1. 石家庄铁道大学大型结构健康诊断与控制重点实验室,,申博豪,2. 石家庄铁道大学机械工程学院,,张婉洁,2. 石家庄铁道大学机械工程学院,,孙宝臣,1. 石家庄铁道大学大型结构健康诊断与控制重点实验室,

关键词：传感器;振动测量;速度传感器;光纤布拉格光栅;低频;旋转梁;高灵敏度

基金：国家自然科学基金(51778379)、河北自然科学基金(E2019210201)项目资助

为了实现低频振动的高灵敏度测量,设计了一种基于转动支撑梁的新型光纤布拉格光栅加速度计。通过分析其振动模型和MATLAB数值计算,优化了传感器的结构参数,设计传感器理论灵敏度为1725pm/g,固有频率为68.4Hz。同时通过COMSOL模拟分析传感器的动态特性,其模拟结果与理论分析吻合。频响特性和幅值特性实验结果表明光纤光栅加速度计在加速度0~2g、工作频率0.5~20Hz的范围内,传感器加速度特性曲线呈现良好线性关系,灵敏度高达1495.2pm/g,重复性良好。该传感器结构简单紧凑,轴承结构有效减少悬臂梁振动过程中的弹性能耗,可显著提高其灵敏度,能够实现低频振动信号的探测。

来源：2021年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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