电磁反馈加速度计

带宽扩展3.5倍

通过电磁反馈闭环控制，将光纤加速度计的3 dB工作带宽扩展至开环3.5倍以上，并显著降低器件间的响应差异。

An, Ran · Xinyang, Ping · 杨军 · 苑勇贵 · 温坤华 · Wang, Shun · 王云才 · Yuwen, Qin

Optics Express 2025

参数信息

3 dB带宽

210 Hz

灵敏度

72.97 dB re rad/g

技术优势

带宽扩至3.5倍

比例-微分控制器驱动电磁反馈，从输入侧阻尼机械谐振，实测3 dB带宽约210 Hz，是开环系统的3.5倍以上。

器件互换性变好

反馈调控使不同器件的频率响应被拉齐，响应偏差显著小于开环器件因制造误差产生的波动。

灵敏度不缩水

引入电磁反馈拓宽带宽的同时，灵敏度保持在72.97 dB re rad/g，没有牺牲检测能力。

应用场景

• 光纤加速度计：以电磁反馈替代无源开环结构，在保持光纤传感优势的同时直接拓宽平坦带宽。
• 振动监测：更宽的平坦带宽和更小的器件间偏差，让振动测量无需逐台标定即可获得一致响应。
• 结构健康监测：反馈控制降低响应波动，使多测点结构健康监测系统不必逐点修正频率特性。
• 地震检波器：闭环展宽有效频带，可在地震勘探中覆盖更宽的振动频率范围而不损失灵敏度。