一种基于聚酰亚胺涂层光纤布拉格光栅的光纤传感器，用于测量相对湿度,Optical Fiber Technology - X-MOL
摘要 湿度是许多工业领域的重要参数，准确的湿度测量对于提高生产效率、保证产品质量具有重要意义。本文提出了一种利用热塑性聚酰亚胺 (PI) 涂层光纤布拉格光栅 (FBG) 的传感模型和方案。首先制备湿敏PI层并涂覆在FBG上。湿度校准实验旨在验证基于饱和盐溶液方法的传感器性能。实验结果表明，该FBG湿度传感器可在11%RH~83%RH的相对湿度（RH）条件下稳定工作，传感器灵敏度小于2pm/%RH，测量不确定度为±1%RH在 30°C 至 70°C 的温度范围内。为了解决涂有PI的FBG对湿度和温度都敏感（交叉敏感问题）的问题，提出了一种新的温度补偿方法。该方法利用PI包覆层的膨胀系数对湿度和温度的线性叠加特性，通过对被测温度与FBG中心波长偏移的函数关系进行线性插值得到温度补偿系数。实验数据分析表明，在20°C的温度变化范围内，这种温度补偿方法可以有效保证无参考光栅的平均波长误差在0.03 nm以内。这样，