石英晶体热特性及光纤电压传感器热致系统误差分析

石英晶体在温度扰动下物理参数的变化极大地影响了反射式光纤电压传感器的测量精度。该文采用琼斯矩阵建立反射式光纤电压传感器系统热致误差数学模型,在此基础上,结合有限元方法,计算分析温度扰动下石英晶体物理参数(周长、高度、压电系数)变化对系统输出精度的影响。研究结果表明:在-40℃~85℃温度范围内,晶体周长变化对系统输出精度影响最为严重,压电系数次之,均超过IEC 0.2S级精度等级要求;而高度变化对系统输出误差影响较小,在±0.06%以内;此外,温度变化与系统误差相位呈线性关系。该文为反射式光纤电压传感器热致系统误差的抑制奠定了理论基础,为系统温度补偿提供了一定的参考依据。