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作者:陆锋;张俊生;刘青芳;王建国;
单位:太原工业学院电子工程系;
摘要:坦克火炮微振动信号对于火炮的射击精度具有重要影响。针对传统光纤光栅(fiber Bragg grating,FBG)加速度传感器精度低、灵敏度小等问题,提出一种基于相移光栅(phase shift-fiber Bragg grating,PS-FBG)的高精度坦克火炮加速度传感器。PS-FBG和普通FBG串联形成级联光栅,并与振子相连组成弹簧质量系统。PS-FBG相移点的存在显著降低了级联光栅反射光谱的3 dB带宽,进而大幅提高了光谱测量精度。实验结果显示,在0.01~0.07 g的加速度激励下,PS-FBG级联光栅传感器可有效识别并还原微振动信号,而传统FBG传感器在加速度小于0.03 g时已经无法识别。坦克车载测试结果显示,所提出的传感器有效提取了发动机怠速状态和正常行驶状态下的微振动信号。传感器在瞬态冲击响应下体现出良好的动态性能,并通过并联匹配FBG,有效减弱了环境温度变化导致的测量误差。
关键词:加速度;;传感器;;相移光栅;;火炮;;精度
基金资助:山西省高等学校科技创新项目(2020L0624);山西省高等学校教学改革创新项目(J20221104);; 教育部产学合作协同育人项目(202102443002);;