【摘 要】
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光纤压力传感器与传统的电子式压力传感器相比,有着灵敏度高、成本低且易于复用等优点。由于光纤传感器无需供电的特性,可以在煤矿瓦斯管道监测和一些复杂的电磁干扰环境中安全地工作,近些年成为了研究的热点。市面上的光纤压力传感器普遍存在量程较小,灵敏度低,稳定性不好等缺陷。本文通过对光纤传感器的理论研究,设计了两款不同结构的光纤压力传感器,并在实验中对其性能进行了验证。本文主要工作体现在以下几个方面:（1）
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光纤压力传感器与传统的电子式压力传感器相比,有着灵敏度高、成本低且易于复用等优点。由于光纤传感器无需供电的特性,可以在煤矿瓦斯管道监测和一些复杂的电磁干扰环境中安全地工作,近些年成为了研究的热点。市面上的光纤压力传感器普遍存在量程较小,灵敏度低,稳定性不好等缺陷。本文通过对光纤传感器的理论研究,设计了两款不同结构的光纤压力传感器,并在实验中对其性能进行了验证。本文主要工作体现在以下几个方面:（1）对光纤传感器的原理和研究热点进行了介绍,主要介绍了光纤光栅传感器和F-P干涉式光纤传感器的传感机理和研究进展,并对光纤压力传感器的研究现状做了阐述。（2）针对光纤光栅压力传感器量程较小的问题,设计了一款新型的光纤压力传感器结构,将金属弹簧作为连接器件引入光纤光栅C型管压力传感器中,使得传感器在0-1.6MPa量程内的灵敏度提高到1.573nm/MPa,与查阅到的光纤光栅压力灵敏度相比提高了近6倍,并且制作了可以在25MPa大量程下工作的压力传感器。这种结构的光纤光栅压力传感器灵敏度高,量程可以根据需要来设计,并且稳定性极好,在压力环境的扰动稳定后能够快速恢复。（3）对基于F-P干涉仪的传感器传感理论进行了介绍,并基于F-P干涉仪设计了一款膜片式的光纤压力传感器。并搭建了压力实验系统对传感器性能进行了测试。通过对传感器干涉谱自由光谱范围的监测来进行压力的测量,实验证明该传感器能够适应不同范围下压力的测量,并且在0.9MPa量程下的灵敏度达到21.296nm/MPa,能够适应在小量程范围下的精确测量。
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