光纤Bragg光栅应变监测的温度效应分析

"FBG传感器应变监测温度效应分析 (2010年)，作者：周学军、马晓、路鹤，发表于《山东建筑大学学报》2010年第25卷第4期，探讨了光纤Bragg光栅(FBG)在土木工程健康监测中的应用，分析了应变和温度传感的工作原理以及交叉敏感问题。" 文章详细介绍了光纤Bragg光栅（FBG）传感器在土木工程健康监测中的重要性。FBG传感器基于Bragg方程，通过检测光波长的变化来测量应变和温度变化。当FBG传感器同时受到应变和温度的影响时，会产生交叉敏感现象，导致测量结果的不准确性。作者深入剖析了这种交叉敏感的物理机制，指出温度场的偏差是影响应变测量误差的关键因素。 在实际应用案例中，文章引用了济南奥体中心体育馆钢结构健康监测的数据，分析了温度效应对应变测量的具体影响。结果显示，温度变化对Bragg中心波长的影响远大于应变变化，一阶温度灵敏度系数对波长漂移的影响大约是应变灵敏度系数的10倍。这意味着在进行应变测量时，必须考虑到环境温度的影响，并确保温度补偿准确无误，即补偿的温度场应与传感器实际所处的温度场一致。 尽管存在交叉敏感效应，但作者指出，应变和温度的二阶项效应通常可以忽略，这为简化传感器设计和数据处理提供了可能性。此外，文章还强调了理解和控制这些效应对于提高FBG传感器在土木工程监测中的精度和可靠性至关重要。 关键词：光纤Bragg光栅（FBG）、应变测量、交叉敏感。该论文属于工程技术领域，为理解和优化FBG传感器在实际应用中的性能提供了理论支持和实践经验。