《表2 谐振频率为72 Hz时细直径Ex TFG TM模和TE模的谐振峰不同波长点的振动灵敏度》

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《基于细直径极大倾角光纤光栅的悬臂梁低频振动传感器性能研究》

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式中，V是示波器的输出幅值，a是加速度.根据文献[16]对PZT的输出标定结果，该结构尺寸的悬臂梁在谐振频率（72 Hz）的振动加速度a为2.82 g，g表示重力加速度值（g=9.8 m·s-2），由此计算得到TE模和TM模在3 d B点处的最大加速度灵敏度分别为STE=531.92 m V/g、STM=510.64 m V/g，为TE、TM模谐振峰的100%波长点（STE=283.69 m V/g、STM=204.26 m V/g）的2倍多，详见表2，且为标准直径（SMF-28)Ex TFG[16]的5倍左右.由此可见，当加速度灵敏度S在振动频率接近固有频率时可达到最大值，即当被测信号的频率等于悬臂梁的谐振频率时，传感器响应最为灵敏，当示波器输出幅值异常高的时候，悬臂梁结构正处于其固有频率的振动范围，通过实时监测，可以判断悬臂梁结构是否处于共振状态.而当被测信号的频率在0～68 Hz和82～220 Hz范围内，示波器输出幅值基本不变，即加速度灵敏度S近似为一固定常数，该区域为该频率范围的响应平坦区.综上，说明采用细直径Ex TFG制作的悬臂梁低频传感器是有效的，相比标准直径的Ex TFG，细直径Ex TFG在低频振动检测中具有更高的检测灵敏度.