FBG应变传感器标定过程中的不确定度研究*

曹　敏， 王　恩， 李　博， 唐　标， 胡练华， 李　川

(1.云南电网有限责任公司电力科学研究院，云南 昆明650217；2.南方电网公司电能计量重点实验室，云南 昆明 650217；3.昆明理工大学 信息工程与自动化学院,云南 昆明 650500)



FBG应变传感器标定过程中的不确定度研究*

曹敏1,2， 王恩1,2， 李博1,2， 唐标1,2， 胡练华3， 李川3

(1.云南电网有限责任公司电力科学研究院，云南 昆明650217；2.南方电网公司电能计量重点实验室，云南 昆明 650217；3.昆明理工大学 信息工程与自动化学院,云南 昆明 650500)

为实现光纤Bragg光栅(FBG)应变传感器静态的性能测试和试验分析，设计了一种量程为700×10-6的FBG应变传感器标定装置对其进行校准实验。通过运用最小二乘法对解调仪中的中心波长和计算得出的应变量进行拟合，得到FBG应变传感器的静态标定系数，并分析标定装置的不确定度大小。结果表明:该FBG应变传感器标定装置合成不确定度是2.55×10-6，标定得出的FBG应变传感器的灵敏度1.37×10-3nm/10-6，线性度为99.72 %，满足FBG应变传感器的标定要求，该传感器能够运用于工程实际中。

光纤Bragg光栅； 应变传感器； 标定； 不确定度

0　引　言

光纤传感器拥有耐腐蚀、耐高温、防爆等优点进而被大量运用于工程实际当中[1～3]。对于新型研制的传感器，光纤Bragg光栅(FBG)应变传感器静态的性能测试和试验分析是其运用于工程实际前的必然步骤[4,5]，而现在针对FBG应变传感器的标定研究还比较少。针对这种情况，冯勇建设计并制作了由微机电系统(MEMS)工艺实现的微型梁式电容应变传感器，并对其进行测试，这种方法制作的电容应变器件具有良好的线性、较小的滞后和稳定的工作特性，其中应变灵敏度10ffMPa，测量误差小于1 %FS[6]；……