电子汽车衡传感器的应变测量原理

更新时间：2013-10-15

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电子汽车衡传感器的应变测量原理

利用衍射光栅和位敏探测器的光学应变传感器的应变测量原理。衍射光栅粘附在试样的表面，当单色准直光束垂直入射到线性光栅（>40line/mm）平面上时，照亮了光栅平面上的一个点，而在平行于光栅平面的屏上可观察到一组衍射光斑。在图1中，激光束垂直于试样表面入射到反射型衍射光栅上。对于高频衍射光栅只能观察到实际用于应变测量的±1衍射级的衍射光束。这种衍射光束由距光栅L的高分辨率敏位探测器接收。当光栅跟随试样形变时，平面内的形变和平面外沿光束入射方向的位移将引起衍射光束的移动。对于垂直于试样表面的入射激光束，±1级衍射光束沿传感器长度的位移由下式给出：（1）式中，p—光栅的空间频率。 b—±1级衍射光束的衍射角； l—激光波长；如果试样发生小的形变，光栅线距（空间频率）将改变Dp，按照方程（1），衍射角改变Db，因此可得：（2）这就是说：（3）式中，ex是沿x方向的正应变。假定衍射光束垂直于位敏传感器平面，沿传感器1的位移为：（4）对于传感器2，只要将b换成-b，可得。