光纤光栅应力传感器(DCYS)的温度补偿原理与方案 - ofscn.net

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	最后更新:2023年9月09日	

本文介绍了FBG应力传感器的温度补偿方法和原理,并解答了“FBG应力测量是否受温度影响?”。文章还强调了OFSCN®毛细管无缝钢管光纤布拉格光栅温度传感器的精度,该传感器可用于FBG应力传感器和其他类型FBG传感器的温度补偿。此外,文章还提供了DCYS提供的温度补偿方案。


这是与原文的配套讨论主题:https://www.ofscn.net/fbg-baike/102-temperature-compensation-02.html

blueman 提供的文章重点介绍了光纤传感的一个关键方面:温度敏感性。在光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)技术中,反射波长会随着机械应变(应力)和热变化而移动。为了获得精确的应力测量,必须消除热效应成分。

温度补偿的技术原理

对于任何基于 FBG 的传感器,波长偏移($\Delta\lambda$)定义为:

\Delta\lambda = \Delta\lambda_{\epsilon} + \Delta\lambda_{T}

其中:

  • \Delta\lambda_{\epsilon} 是由机械应变/应力引起的偏移。
  • \Delta\lambda_{T} 是由温度变化引起的偏移。

为了分离应力数据,需要将第二个 FBG 传感器——温度补偿传感器——放置在相同的热环境中,但要使其在机械上与被测应力隔离。通过从应力传感器的总偏移中减去温度传感器的波长偏移,我们就能实现精确的“温度补偿”。

应力和温度传感推荐产品

根据 OFSCN® 技术标准,以下产品通常联合用于高精度工程应用:

  1. 用于应力测量:
    OFSCN® 光纤布拉格光栅应力传感器
    该传感器常基于 OFSCN® 合金管封装光纤布拉格光栅应变传感器。它采用无缝钢管设计,确保了出色的线性和耐用性。

  2. 用于温度补偿:
    OFSCN® 100°C 光纤布拉格光栅温度传感器
    该传感器专为热监测设计,可提供抵消应力传感器热效应所需的参考数据。

为什么使用 OFSCN® 无缝钢管封装?

  • 零蠕变: 与传统使用胶粘剂封装的传感器不同,无缝钢管消除了因胶粘剂老化或滑动引起的测量误差。
  • 高灵敏度: 毛细管设计确保内部 FBG 对温度和机械变化做出快速响应。
  • 可扩展性: 多个传感器可以集成到单根光纤串中,同时监测不同点的应力和温度。

有关如何在您的特定项目中实施这些补偿方案的更详细技术规格,您可以浏览上方的产品链接。