1 太原工业学院 自动化系
2 太原工业学院 智能检测与控制工程(技术)研究中心， 太原 030008
研究了一种具有高灵敏度、小尺寸的四端梁结构的压阻式加速度计。利用有限元软件对不同悬臂梁、质量块尺寸的结构建立模型，并对该结构进行了灵敏度与应力分析、模态分析，以及动态响应分析。仿真研究结果表明，在50kg量程内，传感器轴向灵敏度达到7.40μV/g，横向灵敏度为0.33%，线性度为0.06%，响应时间为20.3μs，固有频率为111.2kHz。抗冲击性能能达到334000g，可以满足高g值环境下的测试需求，同时该研究为研制高性能传感器提供了一种准确且高效的仿真方法。
压阻 高g值加速度计 有限元仿真 piezoresistive high g accelerometers finite element simulation
武汉理工大学 光纤传感技术国家工程实验室, 武汉 430070
为实现对待测表面两个方向的振动监测, 基于圆形柔性铰链设计了一种布拉格光栅双向加速度传感器.首先, 推导出该传感器的谐振频率及灵敏度的理论公式, 然后基于圆形铰链刚度的理论公式, 推导并验证了铰链的刚度经验公式.通过MATLAB对传感器的数学模型进行优化设计, 得到在满足工作要求时, 传感器灵敏度达到最大时的尺寸参数.激振实验结果表明, 该传感器的谐振频率约为368 Hz, 灵敏度约为107.3 pm/g, 横向抗干扰度为4.8%, 谐振频率和灵敏度理论值与实际值的误差分别为-4.2%和7.0%.
传感器 光纤光栅 加速度传感器 优化设计 柔性铰链 振动测量 Sensor Fiber Bragg grating Accelerometers Optimization design Flexure hinge Vibration measurement
Author Affiliations
Abstract
Guangdong Provincial Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications, Institute of Photonics Technology, Jinan University, Guangzhou, 510632, China
We demonstrate a compact and high-resolution dual-polarization fiber laser accelerometer. A spring-mass like scheme is constructed by fixing a 10-gram proof mass on the laser cavity to transduce applied vibration into beat-frequency change. The loading is located at the intensity maximum of intracavity light to maximize the optical response. The detection limit reaches 107 ng/Hz1/2 at 200 Hz. The working bandwidth ranges from 60 Hz to 600 Hz.
Dual-frequency fiber lasers fiber Bragg grating photonic accelerometers Photonic Sensors
2016, 6(2): 115
