[发明专利]基于光纤光栅的应力传感器

权利要求书

1.一种基于光纤光栅的应力传感器，包括：光纤光栅和弹性体，其特征在于：所述光纤光栅包括：至少一组光栅对，所述光栅对由两根结构相同或相似的光纤光栅组成，所述两根光纤光栅均采取两端粘贴的方式固定于所述弹性体上，且所述两根光纤光栅在所述弹性体上的设置方式使：当所述弹性体受外界应力作用时，其中一根光纤光栅产生拉伸作用，另一根光纤光栅产生对应的压缩作用。

2.如权利要求1所述的基于光纤光栅的应力传感器，其特征在于：所述两根光纤光栅均先预紧，然后两端粘贴于所述弹性体上。

3.如权利要求1或2所述基于光纤光栅的应力传感器，其特征在于：所述弹性体为悬臂梁、柱式结构、筒式结构或环式结构。

4.如权利要求3所述的基于光纤光栅的应力传感器，其特征在于：所述弹性体为悬臂梁时，所述两根光纤光栅分别设置在所述悬臂梁的上、下表面。

5.如权利要求4所述的基于光纤光栅的应力传感器，其特征在于：所述悬臂梁的中间设有至少一圆孔。

6.如权利要求4所述基于光纤光栅的应力传感器，其特征在于：所述悬臂梁的中间设有双圆孔。

7.如权利要求1或2所述基于光纤光栅的应力传感器，其特征在于：还包括：耦合器、环形器、激光器和光栅分析模块，所述应力传感器的光路为：从所述激光器发出的光顺序经过所述环形器、耦合器进入所述光栅对中的光纤光栅产生中心波长随外界应力变化而变化的反射波长，所述反射波长再顺序通过所述耦合器、环形器进入所述光栅分析模块进行分析得到应力数字信号。

8.如权利要求7所述的基于光纤光栅的应力传感器，其特征在于：所述光栅分析模块包括：准直镜、色散单元、聚光透镜、探测单元、控制电路、数字信号处理器DSP和存储器，分别依次用于对输入的光信号进行准直、色散、聚光、探测、控制、数字信号处理和存储。

9.如权利要求8所述的基于光纤光栅的应力传感器，其特征在于：所述色散单元采用透射式全息体相位衍射光栅VPHG，所述探测单元采用线阵铟砷化镓PIN二极管光电探测阵列。