功率放大器在光纤光栅传感复合检测研究中的应用

1、搭建多源激励检测系统： 基于芋黹抵榀各向同性板结构的多源激励-光纤光栅传感的检测系统方案如图所示，主要包括激励部分和FBG解调部分。激励部分有信号发生器、高压放大器(ATA-2041)，FBG解调部分主要包括宽带耦合器、可调激光光源、光电探测器、示波器。信号发生器通道一信号直接施加在压电片上，利用高压放大器将其放大,通道二信号经信号放大器后施加给压电片，利用逆压电效应，在板结构中产生应变波，由FBG传感器接收响应，经解调后由光电探测器转变成电信号，显示于示波器。

2、实验结果：(1)激励尺寸参数；对比激励尺寸直径分别为20mm、10mm 的压电片A、B激励效果:将压炼蓄晦擀电片A、B单独作用时，得到#1FBG上的响应曲线，如图所示，从0-33kHz范围内，压电片A作用下的输出响应远大于压电片B作用下的输出响应，高于33kHz- 100kHz范围内除了个别频率点可能由于环境因素影响有突变外，整体变化规律基本不变。由此可见，在元件厚度、激励幅度参数相同情况下，直径越大，响应幅度越大，因此要得到较大的响应幅度，可适当选择直径大一些的尺寸。但是直径过大，在分析过程中尺寸的影响不可忽视。

3、(2)激励角度参数。对比激励角度分别为0、10 度的压电片A、D激励效果:现将压电屡阽咆忌片A、D单独作用时，得到#1FBG上的响应曲线如图所示，轴线方窕掷烙宴向激励A时得到的响应绝大部分比成10度方向激励D时的效果好，不同的是有的频率段偏差大；有的频率段偏差小。可见激励角度对FBG检测信号有一定影响。

4、综上可见，激励与FBG的相对位置对检测结果有--定影响，激励元件布局时尽可能在FBG传感轴线上，检测效果良好，但是分布检测中，没办法同时兼顾多个FBG与激励元件的位置，为此，为减小角度因素带来的影响，可以尽可能选择角度因素偏差小一些的频率段作为激励频率。

5、实验中用到的功率放大器：