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基于傅里叶级数的光栅波长信号重构及振动位移精准测量
1
作者
张翠
罗睿
+2 位作者
张寅杰
贾思凯
甘维兵
《光子学报》
EI
CAS
2024年第8期14-28,共15页
为实现光纤光栅传感器在多频率振动位移中的精确测量,研究了一种基于傅里叶级数的光栅波长转换。该方法将光栅波长偏移量按照振动频率分解,依据波长变化量与加速度的关系式得到振动频率分量产生的振动加速度,通过对振动加速度进行二次...
为实现光纤光栅传感器在多频率振动位移中的精确测量,研究了一种基于傅里叶级数的光栅波长转换。该方法将光栅波长偏移量按照振动频率分解,依据波长变化量与加速度的关系式得到振动频率分量产生的振动加速度,通过对振动加速度进行二次积分得到振动位移,对振动位移求和,实现整体振动位移的精确测量。实验结果表明,在检测单频率振动位移时,该方法的最大误差率为3.74%,基于振动主频的光栅波长转化方法的最大误差率为-4.60%。在检测双频率振动位移时,该方法的最大误差率为-8.45%,基于振动主频的光栅波长转化方法的最大误差率为-74.25%。因此,该基于傅里叶级数的光栅波长转化方法能够准确分解并重构光栅波长信号,在测量多频率振动位移时精度更高,稳定性更强。
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关键词
光纤布拉格光栅
振动位移测量
波长信号重构
傅里叶级数
机械振动
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职称材料
题名
基于傅里叶级数的光栅波长信号重构及振动位移精准测量
1
作者
张翠
罗睿
张寅杰
贾思凯
甘维兵
机构
武汉理工大学光纤传感技术与网络国家工程研究中心
出处
《光子学报》
EI
CAS
2024年第8期14-28,共15页
基金
湖北省自然科学基金面上项目(No.2022CFB330)
湖北省重点研发计划项目(No.2021BCA218)。
文摘
为实现光纤光栅传感器在多频率振动位移中的精确测量,研究了一种基于傅里叶级数的光栅波长转换。该方法将光栅波长偏移量按照振动频率分解,依据波长变化量与加速度的关系式得到振动频率分量产生的振动加速度,通过对振动加速度进行二次积分得到振动位移,对振动位移求和,实现整体振动位移的精确测量。实验结果表明,在检测单频率振动位移时,该方法的最大误差率为3.74%,基于振动主频的光栅波长转化方法的最大误差率为-4.60%。在检测双频率振动位移时,该方法的最大误差率为-8.45%,基于振动主频的光栅波长转化方法的最大误差率为-74.25%。因此,该基于傅里叶级数的光栅波长转化方法能够准确分解并重构光栅波长信号,在测量多频率振动位移时精度更高,稳定性更强。
关键词
光纤布拉格光栅
振动位移测量
波长信号重构
傅里叶级数
机械振动
Keywords
Fiber Bragg gratings
Vibration displacement measurement
Wavelength signal reconstruction
Fourier series
Mechanical vibration
分类号
TN253 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于傅里叶级数的光栅波长信号重构及振动位移精准测量
张翠
罗睿
张寅杰
贾思凯
甘维兵
《光子学报》
EI
CAS
2024
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