非圆形线圈光纤加速度计

灵敏度提升14.62%

首次将非圆形光纤线圈引入板式光纤加速度计，在保持谐振频率和热噪声不变的情况下显著提升低频检测能力。

Tan, Lu · Wang, Shun · 温坤华 · 杨军 · 77346563 · Ruiyao, Jiang · Xinyang, Ping · An, Ran · 王云才 · Yuwen, Qin · 王顺

IEEE Sensors Journal 2025

参数信息

灵敏度提升

14.62 %

技术优势

灵敏度实打实提升

不同形状的非圆形线圈都带来了约14.62%的灵敏度提升，这是理论仿真和实验测试共同验证的。

不牺牲谐振频率和热噪声

灵敏度提升的同时，传感器的谐振频率和热噪声水平保持不变，信噪比因此显著提高。

建模方法通用

利用有限元法和张量分析建立了普适模型，可指导各种线圈形状的设计与优化，不只适用于文中试制的几种。

应用场景

• 低频振动监测：传感器能更灵敏地捕捉低频振动，适合结构健康监测等场景。
• 光纤传感：非圆形线圈作为新型敏感元件，为光纤传感提供了一种高灵敏度设计方案。
• 惯性导航：加速度计灵敏度提升后，惯性导航系统能获得更精确的加速度测量。