電子汽車衡傳感器的應(yīng)變測量原理

利用衍射光柵和位敏探測器的光學(xué)應(yīng)變傳感器的應(yīng)變測量原理。衍射光柵粘附在試樣的表面，當(dāng)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(yīng)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(dāng)光柵跟隨試樣形變時，平面內(nèi)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(fā)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(yīng)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。