光纤光栅应变传感器温度补偿

作者:黄建明;张明达; 刊名:国外电子测量技术 上传者:张守信

【摘要】光纤光栅传感器在应变测量方面有着非常广泛的应用.但在测量过程中受温度和应变两种因素的影响,常会导致测量结果的准确度受到一定程度的影响,不能很好的满足实际需要.采用BP神经网络算法,通过实验样本训练建立神经网络结构,来降低温度对测量结果误差的影响.通过实验验证,在整个传感器温度测量范围内,使用BP神经网络可以有效的降低由温度引起的最大测量误差,使误差可以控制在一定范围内,对传感器的使用具有重要意义.

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研 究 与 开 发 繁ji。 光纤光栅应 变传 感器 温度补偿 黄 建 明 张 明达 (西 安航 天计量测试研 究所 西安 710100) 己口I 7年 5月 第]6卷 第 5期 l 摘 要 :光纤 光栅传感器在 应变 测量方面有着非常广泛的应用 。但在测量过程 中受温度 和应变两种 因素的影响 ,常会导 致测 量结 果的准确度受到一定程度 的影响 ,不能很好的满足实际需要 。采用 BP神经网络算法 ,通过 实验样本训 练建立神经 网络 结构 ,来 降低 温度对测 量结 果误 差的影响。通过实验验证 ,在 整个 传感 器温度测量范围内 ,使用 BP神经 网络 可以有效 的降低 由温度引起的最大测量误差 ,使误差可以控制在一定范围 内,对传 感器的使用具有重要意义 。 关键词 :FBG;神经 网络 ;温度补偿 ;应变传感器 中图分类号 :TN253 文 献标 识码 :A 国家标准学科分类代码 :510.2O Tem perature compensation of fiber bragg grating strain sensors Huang j ianming Zhang Mingda (M easuring and Testing Institute under Xi’an Aerospace Corporation Research Center,Xi’an 710100,China) Abstract:Fiber bragg grating sensor has been widely used in the strain measuring at present,but because the cross influ ence of strain and temperature,the sensor measurement accuracy is limited certainly,and it can’t meet the practical re— quirement of industria1.In this paper,temperature compensation of FBG sensor experimental data by BP neural network method,in order tO reduce influence by temperature.in the whole temperature range,the relative maximum error of the measured can be reduced by using BP neural network method.Error is controlled in range.it has important meaning tO the usefu1 of sensor. Keywords: FBG ;neural network;tem perature compensation;strain sensor 1 引 言 光纤光栅在传感方面具有优越性能,使得它被广泛地 应用于航空航天 、船舶、石油化工 、电力等多个领域 ]。光 纤光 栅 (fiber bragg grating,FBG)传感 器应变 测量 原理 是 通过波长变化反馈测 量信号。FBG受应变和温度两种因 素影响,应变和温度均能对光栅 中心波长产生影 响。所 以,将 FGB应用于应变测量时,环境温度的变化会对应变 测量结果会产生明显影响 ]。在进行结构的应变监测时 ,

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