柔性曲面形状检测传感网络设计

摘要

用光纤光栅(FBG)设计了曲面传感阵列,利用了空分复用和波分复用技术构建传感网络检测系统.传感器的数目根据检测仪器的最大解调范围确定;传感器的位置分布由振动波传播理论确定.综合考虑曲面应力状况和变形特点,在振幅最大的位置布置传感器,在曲面应变大的位置布置稠密,反之稀疏.根据曲面变形的有限元模型,实现了模拟太阳能帆板柔性曲面传感网络设计,并对传感网络的检测精度进行测试.实验表明,传感网络中传感器波长改变与曲面变形位移具有良好的线性关系,传感网络中传感器位置合理,传感网络能够检测帆板曲面样机的多种变形.传感器封装长度保持40 mm时,传感器测试误差仅为0.4%,柔性曲面测试误差＜4%.