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结构应变是反映旋转结构力学特性的关键参数，可为整机故障诊断与健康管理等提供重要依据。而光纤法-珀传感器具有体积小、抗电磁干扰强、测试范围大、性能稳定等优点，被广泛应用于高温高压等环境恶劣场合的应变传感测试。论文针对旋转结构开展光纤法-珀应变测试技术研究具有重要的科学意义与实用价值。
本文从旋转结构的光纤应变传感系统需求出发，对测试系统进行整体方案设计，完成影响因素理论分析，最后开展了相关实验。主要完成了以下工作：
①针对旋转结构应变测试需求，提出了一种基于光纤法-珀的应变传感整体解决方案，包括分体式光信号传输方案以及平板斜入射的信号解调方案。对准直器耦合和平行平板解调原理进行了深入研究，同时对影响解调信号质量的主要因素进行了分析。从旋转轴的轴向窜动、横向平移和光轴偏转三方面分析了旋转结构的抖动对准直器耦合光强的损耗，在低转速状态下该损耗在系统可接受范围内，从理论上证明了准直器耦合模型的合理性。分析了解调模块中的平行平板的参数以及其安装参数对解调精度和解调范围的影响，这些参数包括平行平板的厚度不均匀性、表面反射率、折射率和光纤端头的安装角度，合理设计上述参数有利于得到满足测试条件的解调模块。
②根据整体系统设计和影响因素分析，进行了旋转结构的光纤法-珀应变传感系统具体设计和制作。硬件方面进行了光源的选型、镀膜法-珀传感器的制作、平行平板的设计、制作和检测、平凹柱面反射镜的设计、以MSP430F6638芯片为核心的硬件电路代码编写、在光路内的光能分析的基础上进行CCD的选型和驱动代码编写以及旋转结构的机械设计；软件方面完成了基于labview的上位机程序。
③搭建了旋转结构的光纤法-珀应变传感系统并完成了标定；为了验证准直器耦合、平板解调和数据处理等模块的功能，在等强度梁上进行了加载、卸载的静态应变测试实验，实验数据表明法-珀传感器腔长与施加的负载具有很好的线性关系，且应变灵敏度为0.01341μm/με~0.01392μm/με；最后进行了低转速旋转结构的动态应变测试实验，结果表明基于准直器耦合和平行平板解调的传感系统能够成功获得旋转结构应变的测试结果，但在转速10r/min以内的法-珀腔长值无明显线性趋势。动态实验结果受到旋转过程中的离心力、风力和抖动的影响，测试结果的误差较大。静态实验结果的残差平方和（RSS）均值为动态实验的42.75%。
本文从旋转结构的光纤应变传感系统需求出发，对测试系统进行整体方案设计，完成影响因素理论分析，最后开展了相关实验。主要完成了以下工作：
①针对旋转结构应变测试需求，提出了一种基于光纤法-珀的应变传感整体解决方案，包括分体式光信号传输方案以及平板斜入射的信号解调方案。对准直器耦合和平行平板解调原理进行了深入研究，同时对影响解调信号质量的主要因素进行了分析。从旋转轴的轴向窜动、横向平移和光轴偏转三方面分析了旋转结构的抖动对准直器耦合光强的损耗，在低转速状态下该损耗在系统可接受范围内，从理论上证明了准直器耦合模型的合理性。分析了解调模块中的平行平板的参数以及其安装参数对解调精度和解调范围的影响，这些参数包括平行平板的厚度不均匀性、表面反射率、折射率和光纤端头的安装角度，合理设计上述参数有利于得到满足测试条件的解调模块。
②根据整体系统设计和影响因素分析，进行了旋转结构的光纤法-珀应变传感系统具体设计和制作。硬件方面进行了光源的选型、镀膜法-珀传感器的制作、平行平板的设计、制作和检测、平凹柱面反射镜的设计、以MSP430F6638芯片为核心的硬件电路代码编写、在光路内的光能分析的基础上进行CCD的选型和驱动代码编写以及旋转结构的机械设计；软件方面完成了基于labview的上位机程序。
③搭建了旋转结构的光纤法-珀应变传感系统并完成了标定；为了验证准直器耦合、平板解调和数据处理等模块的功能，在等强度梁上进行了加载、卸载的静态应变测试实验，实验数据表明法-珀传感器腔长与施加的负载具有很好的线性关系，且应变灵敏度为0.01341μm/με~0.01392μm/με；最后进行了低转速旋转结构的动态应变测试实验，结果表明基于准直器耦合和平行平板解调的传感系统能够成功获得旋转结构应变的测试结果，但在转速10r/min以内的法-珀腔长值无明显线性趋势。动态实验结果受到旋转过程中的离心力、风力和抖动的影响，测试结果的误差较大。静态实验结果的残差平方和（RSS）均值为动态实验的42.75%。