双法-珀光纤压力传感器温度自校正及其制作方法

摘要

光纤法-珀压力传感器在高精度测量的过程中，测量环境的温度会对测量精度产生很大的影响。温度自校正式双法-珀光纤压力传感器结构中存在前后两个法-珀腔，前端法-珀腔同时感应压力和温度变化，后端法-珀腔只能感应温度变化，作为温度参考，并且后端法-珀腔的腔长是前端珀腔腔长的1.5~2倍。采用基于白光干涉解调方法，解调出两路干涉信号，通过判定这两路干涉信号的位置来实现压力测量及温度校正。具体的温度校正方法是温度变化时，两个法-珀腔解调信号的位置都会有所漂移，利用后端法-珀腔的解调信号作为参考，实现传感器压力测量以及温度自动校正。并提出了温度自校正双法-珀光纤压力传感器的制作方法及工艺流程。

主权项

一种温度自校正式双法‑珀光纤压力传感器温度自校正方法，其特征在于该方法的具体内容包括：第1、在传感器头芯片内设置前后两个法‑珀腔结构，后端法‑珀腔的腔长是前端法‑珀腔腔长的1.5～2倍，这样可以保证前后两个法‑珀腔的解调信号不会重叠；第2、在测量过程中，前端法‑珀腔用于同时感受压力和温度变化，后端法‑珀腔只用于感受温度变化，作为温度参考；将前端法‑珀腔和后端法‑珀腔的距离设置在150μm～500μm之间，可以认为两个法‑珀腔是在相同的温度条件下；即在相同的温度影响下，前端法‑珀腔和后端法‑珀腔两者的腔长均发生了漂移，而前端法‑珀腔腔长的变化是温度和压力共同影响的结果，后端法‑珀腔腔长的变化只受温度影响；第3、当压力作用时，前端法‑珀腔的腔长改变，通过对前端法‑珀腔反射信号的解调，获得前端法‑珀腔腔长受温度和压力共同变化影响的漂移量；第4、通过对后端法‑珀腔反射信号的解调，获得后端法‑珀腔腔长受温度变化影响的漂移量，将后端法‑珀腔腔长的漂移量作为参考量；第5、将前端法‑珀腔腔长的漂移量与后端法‑珀腔腔长的漂移量进行比较运算，消除由温度引起的前端法‑珀腔腔长的漂移量，得到法‑珀光纤压力传感器的温度自校正，实现对压力的准确测量。