電子汽車衡傳感器的應變測量原理

電子汽車衡傳感器的應變測量原理

利用衍射光柵和位敏探測器的光學應變傳感器的應變測量原理。衍射光柵粘附在試樣的表面，當單色準直光束垂直入射到線性光柵（>40line/mm）平面上時，照亮了光柵平面上的一個點，而在平行于光柵平面的屏上可觀察到一組衍射光斑。在圖1中，激光束垂直于試樣表面入射到反射型衍射光柵上。對于高頻衍射光柵只能觀察到實際用于應變測量的±1衍射級的衍射光束。這種衍射光束由距光柵L的高分辨率敏位探測器接收。當光柵跟隨試樣形變時，平面內的形變和平面外沿光束入射方向的位移將引起衍射光束的移動。對于垂直于試樣表面的入射激光束，±1級衍射光束沿傳感器長度的位移由下式給出： （1） 式中，p—光柵的空間頻率。 b—±1級衍射光束的衍射角； l—激光波長；如果試樣發生小的形變，光柵線距（空間頻率）將改變Dp，按照方程（1），衍射角改變Db，因此可得： （2） 這就是說： （3） 式中，ex是沿x方向的正應變。 假定衍射光束垂直于位敏傳感器平面，沿傳感器1的位移為： （4） 對于傳感器2，只要將b換成-b，可得。