基于等应变梁的光纤光栅静电电压传感器

为了实现静电电压表的精确测量,提出了一种基于等应变梁和光纤布拉格光栅(FBG)的静电电压传感器。在一定温度范围内,由双FBG 的结构方案实现了传感器的温度自补偿,通过对等应变梁的仿真分析和传感器系统的电场仿真,优化设计和制备了传感器结构系统。利用一对平板电极产生匀强电场,在静电力作用下等应变梁上的导体半球受力致使等应变梁发生变形,使得两个FBG 反射光谱的中心波长产生偏移,通过FBG 的波长差实现了电压的测量。实验结果表明:该传感器可实现5~24 kV 直流(DC)高压和交流(AC)高压有效值的测量,5~12 kV 的计算精度为2.1%,12~24 kV 的计算精度为0.89%,传感曲线的拟合