吴国军，何少灵，桑卫兵

（中国船舶重工集团公司第七一五研究所，浙江杭州 310023）

0 引言

土压力传感器主要用于堤坝、边坡、路基等结构体内部土体的压力[1-2]。传统的土压力传感器主要基于电阻应变式和振弦式两种原理[3]，但这两种类型的土压力传感器普遍存在长期稳定性差、易受电磁干扰、分布式测量难以实现等不足[4]。

光纤光栅作为一种较新型的光纤无源器件，具有本质安全、抗电磁干扰、使用寿命长、易于组网等优点，基于光纤光栅的土压力传感器也渐渐成为人们研究的热点。王花平等人提出了一种光纤光栅土压力传感器，将一根受力光栅粘贴于圆薄板中心处，通过圆薄板将土压力转换为光栅可测的应变量。但由于其是将光纤光栅完全于薄板粘贴，在薄板产生挠度时，易造成光栅的啁啾，引起光栅波峰的展宽或分裂，导致测量精度下降[5]。赵艳等人提出一种圆平膜片薄板挠曲型光纤光栅土压力传感器，将光栅粘接固定于一组对称的光栅固定柱上，在实现压力增敏的同时避免了传感器在测量过程中产生啁啾现象[6]。但其在温补光栅的处理上还存在以下两个问题：（1）温补光栅和测压光栅光路相互独立，增加系统的复杂程度；（2）温补光栅粘贴于底座上，且双端出纤，无法确保其在测量过程有评测外界应力影响，无法有效保证温度补偿精度。

针对上述存在的几个问题，本文论述了一种新颖的光纤光栅土压力传感器，完成压力测量功能的前提下，又实现了精确温度补偿的最终目标。……