New Optical Fiber Pressure Sensor with Reflection Capsule

The ratio measurement by means of the sensing optical fiber and the reference fiber with different beginning positions, and the technique to improve the stability of the sensor are first described. Then the ability to restrain and compensate the interference of the same nature through the double channel ratio measurement is illustrated. Finally, the performance of sensor and its engineering design are discussed.

基于等应变梁的光纤光栅静电电压传感器

为了实现静电电压表的精确测量,提出了一种基于等应变梁和光纤布拉格光栅（FBG）的静电电压传感器。在一定温度范围内,由双FBG的结构方案实现了传感器的温度自补偿,通过对等应变梁的仿真分析和传感器系统的电场仿真,优化设计和制备了传感器结构系统。利用一对平板电极产生匀强电场,在静电力作用下等应变梁上的导体半球受力致使等应变梁发生变形,使得两个FBG反射光谱的中心波长产生偏移,通过FBG的波长差实现了电压的测量。实验结果表明：该传感器可实现5~24 k V直流（DC）高压和交流（AC）高压有效值的测量,5~12 k V的计算精度为2.1%,12~24 k V的计算精度为0.89%,传感曲线的拟合度为0.99985,基本满足高电压测量系统的稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求。

具有温度补偿功能的等应变梁双FBG真空静电电压传感器

为了实现高电压的精确测量,提出了一种具有温度补偿功能的光纤布拉格光栅（FBG）真空静电电压传感器。基于所设计的真空静电传感器构建了高压静电电压传感实验系统,实现了静电电压的精确测量;同时,利用参数一致的双FBG结构方案,实现了传感器的温度补偿功能。实验结果表明：本文传感器可实现5-39kV直流高压和交流高压有效值的测量,并且能够达到较高的精度,5-12kV的计算精度为1.25%,12-39kV的计算精度为0.55%,传感曲线的拟合度为0.999 76。本文构建的系统,抗干扰能力强、精度高和稳定性好。