HPS光纤MEMS混合倾斜系统

为监测岩土工程中不稳定边坡，HPSYSTEM公司与Optosensing公司联合开发了混合型倾斜仪——HPS混合倾斜仪系统，这是一种结合光纤传感与MEMS传感技术的创新型测斜系统，从而实现测量系统布设部位的变形。
该系统经济、体积小、性能好。它利用了这两种技术各自的优势。

更具体地说，该系统包括一根聚乙烯管，其内部内嵌光纤技术中的分布式光纤传感器和纳米技术中的数字传感器。MEMS传感器用来提供进一步的反馈数据来验证来自光纤的数据，从而提升系统性能。此外，MEMS传感器可以重置来自数学模型的积分误差，从而获得光纤的应变。
用于建立变形剖面的数学模型采用了伯努利梁理论，包括弯矩分量的积分，以及管材的杨氏模量和管材几何形状的积分。Mx (z)和My (z)(在通用部分z中，分别是x轴方向的分量和y轴方向的分量)，其值是应变的函数。
管内，采用由HPSYSTEM公司开发的MEMS双轴传感器，对来自弯矩积分产生的误差进行校正，因此，它通过提供反馈数据来验证光纤获得的测量结果，从而提高了性能。

图1 -混合倾斜系统

 
        系统内部的每个MEMS传感器在数字总线上输出一个信号，除了倾角值外，还使功能参数可用于诊断，如电源和温度的值。倾斜仪的测量数据存储在本地，并传输到数据采集和存储单元。

图2 -配置