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首页> 美国卫生研究院文献>Sensors (Basel Switzerland) >Parametric Study of the Reflective Periodic Grating for In-Plane Displacement Measurement Using Optical Fibers
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Parametric Study of the Reflective Periodic Grating for In-Plane Displacement Measurement Using Optical Fibers

机译：使用光纤进行平面位移测量的反射式周期性光栅的参数研究

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摘要

This paper presents a technique for a simple sensing principle that can be used for the measurement of displacement. The proposed sensor head is composed of a reflective grating panel and an optical fiber as a transceiver. The simplified layout contributes to resolving the issues of space restraints during installation and complex cabling problems in transmission fiber optic sensors. In order to verify the effectiveness of the proposed technique, it is important to obtain the sinusoidal signal reflected from the grating for reasonable phase tracking. In the numerical analysis, a real wave based optical beam model is proposed for the extraction of predicted signal according to the grating width and ratio of reflection bar width to spacing. The grating pattern design to obtain a sine wave reflected sensor signal was determined within an R-square value of 0.98 after sine curve fitting analysis. Consequently, the proposed sensor principle achieved the in-plane displacement measurement with a maximum accuracy error of 5.34 μm.
机译：本文提出了一种可用于位移测量的简单传感原理的技术。提出的传感器头由反射光栅面板和作为收发器的光纤组成。简化的布局有助于解决安装过程中的空间限制问题以及传输光纤传感器中的复杂布线问题。为了验证所提出技术的有效性，获取从光栅反射的正弦信号以进行合理的相位跟踪非常重要。在数值分析中，提出了一种基于实波的光束模型，用于根据光栅宽度和反射条宽度与间距的比值提取预测信号。经过正弦曲线拟合分析后，在0.98的R平方值内确定获得正弦波反射传感器信号的光栅图案设计。因此，提出的传感器原理实现了面内位移测量，最大精度误差为5.34μm。

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