光纖光柵傳感系統(tǒng)應(yīng)用方案
一般解決方案示意圖
光纖光柵監(jiān)測系統(tǒng)一般由光纖光柵傳感器、光纖光柵信號解調(diào)儀、光開關(guān)或光合波器、光纖跳線、光纖適配器、傳輸光纜、系統(tǒng)軟件等部分組成，其中光纖光柵傳感器（傳感探頭）、光纖光柵信號解調(diào)儀、光開關(guān)（合波器）與系統(tǒng)軟件（包括與用戶相關(guān)數(shù)據(jù)庫/系統(tǒng)的通訊接口）是核心部分。
光纖光柵溫度測試
式中，
為光柵中心波長；
為溫度靈敏度系數(shù)；
為波長變化；
為溫度變化。
上式即為光纖布拉格光柵溫度變化作用下的波長變化數(shù)學(xué)表達(dá)式，它是處理光纖光柵溫度傳感的基本關(guān)系式?？梢钥闯觯?dāng)光纖光柵的材料一旦確定后，光纖光柵對溫度的傳感特性系數(shù)基本上為一與材料系數(shù)相關(guān)的常數(shù)，這就從理論上保證了光纖光柵作為溫度傳感器有很好的線性輸出。
令
，
為光纖光柵溫度傳感的靈敏度系數(shù)，由此可得
上式即為光纖光柵波長變化與溫度變化關(guān)系，它可以方便地將波長變化數(shù)據(jù)處理成溫度增量結(jié)果。中心波長變化不大時，每攝氏度導(dǎo)致的波長變化約為10pm/℃左右。由于采用的光纖不同、寫入光柵的工藝不同以及退火工藝的差別，不同光纖光柵的傳感靈敏度會有差異，尤其光纖光柵經(jīng)過封裝后，封裝材料會極大地改變光纖光柵的溫度傳感特性，因此不同的光纖光柵必須經(jīng)過標(biāo)定才能用作實際測量。
光纖光柵應(yīng)變測試
當(dāng)溫度恒定時，由
可知，
，一旦應(yīng)變靈敏度系數(shù)確定，則可以方便地通過波長變化獲得應(yīng)變值。
當(dāng)溫度變化時，我們必須對應(yīng)變傳感進(jìn)行溫度補(bǔ)償法。方法如下：
將一根布拉格光柵布設(shè)于被測對象，另一根布設(shè)于與被測材料一樣、溫度場一致且不受力的構(gòu)件上，即保證兩者發(fā)生同樣的溫度效應(yīng)，
令
，我們可以得到：
若忽略光柵中心波長導(dǎo)致的靈敏度系數(shù)影響，溫度與應(yīng)變共同產(chǎn)生的波長變化可由下式表示：
則，
，
令
，可得
如果光纖布拉格光柵的傳感特性一致，而基體材料也一樣，即光柵的溫度傳感系數(shù)一致，
和
可以取1，從而將給實際操作帶來極大的方便。
（轉(zhuǎn)載）
