低精细度蓝宝石FPI应变传感器

高温解调精度纳米级

一种通过多阶最优腔长估计算法提升超高温应变测量精度的蓝宝石法布里-珀罗干涉仪，解决了低精细度腔体解调误差大的问题。

Shen, Yafeng · 江毅 · 谢尚然 · 胡春艳

IEEE Sensors Journal 2025

参数信息

腔长解调重复性

1 nm

应变测量重复性

0.1 με

腔解调零漂

0.1 % (FS)

腔解调重复性精度

>0.5 % (FS)

应变测量误差

<5 % (FS)

技术优势

解调重复性达1 nm

通过利用反射谱中所有谷值评估最优腔长，确定各干涉级次的可能腔长并取最小偏差，实现1 nm的解调重复性。

1000 °C下误差<5%

在热风洞测试实验中，该方法的应变测量误差小于5% (FS)，满足风洞天平应变监测需求。

零漂仅为0.1%

腔解调零漂为0.1% (FS)，重复性精度高于0.5% (FS)，保证长时间测量的稳定性。

应用场景

• 风洞天平：在1000 °C下仍能提供满足风洞天平要求的应变监测精度。
• 航空发动机监测：蓝宝石传感器可承受超高温，适合发动机内部应变监测。
• 高温应变场：实现1000 °C下应变测量误差<5% (FS)，可用于高温应变场测量。
• 热结构试验：在热风洞等热结构试验中，该算法提高解调精度，满足测试需求。