G-MRCO-052磁栅尺传感器工作原理介绍

大家好，我是【广州工控传感★科技】G-MRCO-052磁栅尺传感器事业部，张工。

G-MRCO-052磁栅尺传感器几何结构均匀，对单参数定点测量非常有效，但当需要同时测量应变和温度，或测量 沿光栅长度的应变或温度分布，这是不够的。

G-MRCO-052磁栅尺传感器的工作原理与光栅杆传感器基本相同。除了变化，G-MRCO-052磁栅尺传感器在外界物理量的作用下也会引起光谱的展宽。该传感器适用于同时存在应变和温度的情况。G-MRCO-052磁栅尺传感器由于应变而导致反射信号变宽和峰值波长发生偏移，而温度变化是由于折射率（dn / dT）的温度依赖性，仅影响中心的位置重力。通过同时测量光谱位移和展宽，可以同时测量应变和温度。

G-MRCO-052磁栅尺传感器的周期一般认为是几百微米，LPG将纤芯的光以特定波长耦合到包层中：λi=(n0～niclad)·Λ ，其中是纤芯的折射率，阶轴对称包层模的有效折射率。由于包层/空气界面处的损耗，光会在包层中迅速衰减，留下一串损耗带。单个 LPG 可能在很宽的波长范围内有许多共振。共振的中心波长主要取决于纤芯和包层之间的折射率差。任何因应变、温度或外部折射率变化引起的变化都会在共振中产生较大的波长偏移，通过检测，可以获得有关外部物理量变化的信息。 LPG的共振带在给定波长的响应通常具有不同的幅度，因此LPG适用于多参数传感器。

由于G-MRCO-052磁栅尺传感器具有抗电磁干扰、体积小（标准裸纤为125um）、重量轻、耐温性好（工作温度上限可达400℃～600℃）、复用能力强 , 具有传输距离长（传感器到解调端数公里）、耐腐蚀、灵敏度高、无源元件、易变形等优点，已成功作为一种有效的无损检测技术应用于航空航天领域 早在1988年。同时，G-MRCO-052磁尺传感器还可以应用于化工医药、材料工业、水利电力、船舶、煤矿等各个领域。 在土木工程领域（如建筑物、桥梁、水坝、管道、隧道、集装箱、高速公路、机场跑道等的混凝土构件和结构中），结构完整性 确定结构的内部应变状态，从而建立柔性结构，进一步实现智能建筑。

G-MRCO-052磁栅尺传感器在很多领域的性能在很多方面都比传统的机电传感器更稳定、更可靠、更准确。G-MRCO-052磁性标尺传感器可用于应力、应变或温度等物理量的传感测量，具有较高的灵敏度和测量范围。G-MRCO-052不同光栅间距的磁尺传感器被写入光纤的几个部分，可以同时测量几个部分对应的物理量及其变化。

目前，G-MRCO-052磁尺传感器主要有三个研究方向：一是传感器本身和能够进行横向应变传感和高灵敏度、高分辨率，并能同时传感应变和温度变化的传感器。二是G-MRCO-052磁栅尺传感器反射信号或透射信号分析测试系统的研究，目标是开发低成本、小型化、可靠、灵敏的检测技术； 三是G-MRCO-052磁秤传感器实际应用研究，包括封装技术、温度补偿技术、传感器网络技术。

目前，制约G-MRCO-052磁尺传感器应用的主要障碍是传感信号的解调。 正在研究的解调方法有很多，但能够实际应用的解调产品并不多。 其次，G-MRCO-052磁尺传感器应用中的其他问题也很重要，例如：

1、如何同时测量复合材料中的多轴应变，再现被测物体的多轴应变形貌；

2、如何实现大规模、高精度、快速的实时测量；