光纖光柵傳感係統應用方案

一般解決方案示意 圖

   光纖光柵監測係統一般由光纖光柵傳感器、光纖光柵信號解調儀
、光開關或光合波器、光纖跳線、光纖適配器
、傳輸光纜
、係統軟件等部分組成
，其中光纖光柵傳感器（傳感探頭）、光纖光柵信號解調儀、光開關（合波器）與係統軟件（包括與用戶相關數據庫/係統的通訊接口）是核心部分。

光纖光柵溫度測試

   式中
，為光柵中心波長

；為溫度靈敏度係數；為波長變化；為溫度變化。

   上shang式shi即ji為wei光guang纖xian布bu拉la格ge光guang柵zha溫wen度du變bian化hua作zuo用yong下xia的de波bo長chang變bian化hua數shu學xue表biao達da式shi
，它ta是shi處chu理li光guang纖xian光guang柵zha溫wen度du傳chuan感gan的de基ji本ben關guan係xi式shi。可ke以yi看kan出chu，當dang光guang纖xian光guang柵zha的de材cai料liao一yi旦dan確que定ding後hou
，光guang纖xian光guang柵zha對dui溫wen度du的de傳chuan感gan特te性xing係xi數shu基ji本ben上shang為wei一yi與yu材cai料liao係xi數shu相xiang關guan的de常chang數shu
，這zhe就jiu從cong理li論lun上shang保bao證zheng了le光guang纖xian光guang柵zha作zuo為wei溫wen度du傳chuan感gan器qi有you很hen好hao的de線xian性xing輸shu出chu。

   令
，為光纖光柵溫度傳感的靈敏度係數
，由此可得

   上shang式shi即ji為wei光guang纖xian光guang柵zha波bo長chang變bian化hua與yu溫wen度du變bian化hua關guan係xi，它ta可ke以yi方fang便bian地di將jiang波bo長chang變bian化hua數shu據ju處chu理li成cheng溫wen度du增zeng量liang結jie果guo。中zhong心xin波bo長chang變bian化hua不bu大da時shi，每mei攝she氏shi度du導dao致zhi的de波bo長chang變bian化hua約yue為wei10pm/℃左右。由於采用的光纖不同、xieruguangzhadegongyibutongyijituihuogongyidechabie，butongguangxianguangzhadechuanganlingminduhuiyouchayi，youqiguangxianguangzhajingguofengzhuanghou，fengzhuangcailiaohuijidadigaibianguangxianguangzhadewenduchuangantexing，yincibutongdeguangxianguangzhabixujingguobiaodingcainengyongzuoshijiceliang。

光纖光柵 應變測試

   當溫度恒定時，由可知
，，一旦應變靈敏度係數確定，則可以方便地通過波長變化獲得應變值。

    當溫度變化時，我們必須對應變傳感進行溫度補償法。方法如下：

    將一根布拉格光柵布設於被測對象
，另一根布設於與被測材料一樣
、溫度場一致且不受力的構件上，即保證兩者發生同樣的溫度效應

，

       

令
，我們可以得到：

   若忽略光柵中心波長導致的靈敏度係數影響，溫度與應變共同產生的波長變化可由下式表示：則，
，令，可得

   如果光纖布拉格光柵的傳感特性一致，而基體材料也一樣，即光柵的溫度傳感係數一致，和可以取1
，從而將給實際操作帶來極大的方便。