光纤布拉格光栅电流传感的理论和实验研究  被引量:16

Theoretical and Experimental Research on Fiber Bragg Grating Electric Current Sensor

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作  者:廖帮全[1] 冯德军[1] 赵启大[1] 周广[1] 开桂云[1] 董孝义[1] 

机构地区:[1]南开大学现代光学研究所,天津300071

出  处:《光学学报》2002年第9期1092-1095,共4页Acta Optica Sinica

基  金:国家自然科学基金 (6 99770 0 6;6 0 0 770 12 );天津市自然科学基金重点项目 (0 1380 0 5 11);教育部光学信息技术科学开放研究实验室;天津建工集团总公司资助课题

摘  要:对一种以磁致伸缩棒调谐光纤布拉格光栅为基础的新型电流传感器进行了理论和实验研究。将一个光纤布拉格光栅牢固地粘贴在一置于多层螺线管中心部分的磁致伸缩棒上 ,构成传感头。当通过螺线管的电流改变时 ,磁致伸缩材料在均匀磁场的作用下产生沿纵向的应变并传递到光纤光栅上 ,从而导致光纤光栅的布拉格波长移动。外加电流和波长移动之间的关系是线性的 ,线性调谐的波长范围为 0 .9nm ,电流强度范围为 90 0mA ,灵敏度约为 10 0 0mA nm ,电流强度可精确到 10mA。A new electric current sensor based on fiber Bragg grating tuned by magnetostrictive material rod is demonstrated. A fiber Bragg grating is firmly clung on a magnetostrictive rod that is put into the central part of a solenoid. The Bragg wavelength of the fiber grating will shift when the uniform magnetic field in the solenoid changes. The rod will have elastic lengthening along the direction of the magnetic field. The grating resonant wavelength of fiber grating will shift as consequence of the rod lengthening. The relationship between the electric current and the wavelength shift is basically linear. The wavelength range of linear tuning is about 0.9 nm. The electric current range of sensing is about 900 mA. The sensitivity is about 1000 mA/nm. The electric current can be accurate to 10 mA. The experimental result coincides with the theory.

关 键 词:实验研究 磁致伸缩材料 光纤布拉格光栅 螺线管 电流传感器 

分 类 号:TN253[电子电信—物理电子学] TP212.1[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]

 

参考文献:

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引证文献:

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