1. 研究目的与意义（文献综述）

1.扭矩测量的研究背景和意义

伴随着现代科学技术的不断发展，扭矩测量技术应用范围也非常广泛，它渗透到工业、农业等各个领域。与其他的力学量测量相比，扭矩测量较复杂，但是它是旋转动力机械的重要工作参数，通过测量各机械设备的扭矩，不仅可以成为其他物理现象的机理，还可以有效地为被测零件提供科学数据。

生产过程中，科学家为提高机械的生产效率问题，在不断地改进机械设计与提高机械效率，随之也需要设计并研制出可靠的扭矩监测设备，以获得实际数据来指导设备使用，所以扭矩测量的相关技术和研究在提高经济效益方面和延长设备使用寿命方面有重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计利用光纤光栅传感器进行扭矩检测，测量范围为0.15-10.00n*m,精度保持在±0.5%以内。要求能够进行温度和弯振补偿，并在实验平台上进行标定和测试。

与传统的机械类传感器、电子类传感器相比较，光纤光栅传感器的特点是：抗电磁干扰、灵敏度高、电绝缘性好、抗辐射、安全可靠以及可以实现对传感器的分式及复用测量，并且可以在恶劣的环境下使用。也正是基于光纤光栅传感器以上的优点，一直以来fbg技术在光学领域就受到了广泛的关注，从而获得了快速的发展。但光纤光栅传感器在测量的过程中依然无法避免的受到温度的影响，在实际测量环境中，应变变化、温度变化往往同时存在，测量结果是两者共同作用下fbg反射光中心波长发生的偏移量，无法区分温度、应变各自引起的中心波长的偏移量是多少，为了更好的测量纯扭矩作用下弹性体产生的应变量，有必要解决好扭矩传感器的温度补偿问题。针对温度补偿问题，本设计拟采用参考光纤光栅法作为温度补偿方法。 其中原理图如下图所示：

3. 研究计划与安排

1-3周：查阅文献，完成开题报告。

4-5周：确定用光纤光栅传感器进行扭矩检测的具体方案。

6-9周：设计温度和弯振补偿方案。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘迎春 叶湘滨.传感器原理设计与应用.国防科技大学出版社2006.2

[2]张自嘉.光纤光栅理论基础与传感技术.科学出版社2009.8

[3]孙圣和 王廷云 徐影.光纤测量与传感技术.哈尔滨工业大学出版社.2001.1