什么是光纤光栅的“温度补偿”?

在测量应变时,如何扣除温度变化引起的波长漂移?

在光纤光栅(FBG)传感技术中,温度补偿是确保应变测量准确性的核心步骤。

1. 物理原理

光纤光栅的中心反射波长( \lambda )受应变\varepsilon )和温度\Delta T )的双重影响。其基本公式为:

\Delta\lambda = K_\varepsilon \cdot \varepsilon + K_T \cdot \Delta T

其中,K_\varepsilon 是应变灵敏度系数,K_T 是温度灵敏度系数。在测量应变时,如果环境温度发生变化,温度引起的波长漂移会叠加在应变信号上,产生误差。

2. 如何扣除温度引起的波长漂移?

在工程实践中,最常用的方法是参考光栅法

  • 布置参考测点: 在被测结构上应变测点的附近,安装一个完全相同的“参考温度光栅”。
  • 物理隔离: 该参考光栅在封装或安装时必须处于**“应力释放”**状态(即它只感知温度变化,不随结构的机械形变而拉伸或压缩)。
  • 差分计算: 通过解调仪同时采集应变光栅( \Delta\lambda_{total} )和温度光栅( \Delta\lambda_{temp} )的波长漂移。
  • 计算公式: 真实的应变引起的波长变化 \Delta\lambda_{real\_strain} = \Delta\lambda_{total} - \Delta\lambda_{temp}

3. DCYS (OFSCN®) 对应的产品方案

针对您提到的应变测量需求,大成永盛提供已集成或配套的解决方案:

产品实物参考:


4. 总结建议

如果您正处于项目选型阶段,建议优先选择封装好的传感器,因为封装结构能更精确地传递应变,并利用内置的补偿光栅自动扣除温度干扰。

您可以点击上方链接查看详细技术参数。如有具体的工况(如最高温度、安装方式等)疑问,欢迎继续探讨。