传感器的选项及注意事项
A.1 一般规定
A.1.1 本附录所述传感器适用于结构健康监测中应用的应变、位移、加速度传感器。
A.2 应变传感器
A.2.1 测量应变的传感器主要分为：电阻应变计、钢弦式应变计、光纤光栅应变计。根据监测目的及要求，宜按表A.2-1中的传感器技术、环境特性，选择适合的传感器。
三种应变计技术、环境特性一览表
表A.2-1 各种传感器特性
A.2.2 应变计的选择应充分考虑测量结构在制作、养护、施工及服役阶段的环境条件。对于监测长期处于潮湿、易腐蚀及高电磁干扰的结构应变时，优先采用光纤应变计；对于需要监测动荷载作用下的结构应变时，应采用电阻应变计及光纤应变计。
A.2.3 电阻应变计可按全桥或半桥方式制作。传感器的测量片和补偿片应选用同一规格同一批号的产品。需使用绝缘胶保护电阻应变计及裸露焊点；测点的连接应采用屏蔽电缆，导线的对地绝缘电阻值应在500MΩ以上；电缆屏蔽线应与被测物绝缘；测量和补偿所用连接电缆的长度和线径应相同。
A.2.4 电阻应变计及其连接电缆均应有可靠的防潮绝缘防护措施；电阻应变片及电缆的系统绝缘电阻不应低于200MΩ。
A.2.5 不同材质的电阻应变计应使用不同的粘贴剂。在选用电阻应变片、粘贴剂和导线时，应充分考虑监测对象在制作、养护和施工工程中的环境条件。
A.2.6 钢弦式应变计应按被测对象规格大小选择。仪器的可测频率范围应大于被测对象在最大加载时的频率的1.2倍。使用前应对钢弦式应变计逐个标定，得出应变与频率之间的关系。
A.2.7 钢弦式应变计通过与之匹配的频率仪进行测量，频率仪的分辨率应优于或等于1Hz。
A.2.8 结构健康监测所用的光纤光栅的性能参数应遵循以下条件：光纤光栅进行退火处理，以保证其长期稳定性；光纤光栅反射光3dB带宽低于0.25nm；光纤光栅反射率大于90％；边模抑制比应高于15dB；对于0.25nm的带宽，推荐光纤光栅的物理长度为10mm；光纤光栅阵列波长间隔大于3nm；厂商所标出的传感器中心波长不超过+/-0.5nm的误差。
A.2.9 结构健康监测所用的光纤光栅解调设备的选型应遵循以下条件：
1 对于静态测量，波长测量精度小于3pm，重复性小于5pm，波长年漂移量低于30pm。
2 对于动态测量，波长测量精度小于5pm，重复性小于10pm，波长年漂移量低于60pm。
3 建议采用气体（HCN及C2H2）吸收光谱作为波长参考。
A.2.10 光纤光栅测量时，对于采用可调谐滤波器解调原理的波长解调设备应考虑光在光缆中的有限传播速度造成的相位差，该相位差会导致解调波长误差。同一对象不同时期的监测，建议采用相等长度的光缆。由于光缆长度引起的解调波长误差按下式计算：
应变片测量数值与结构真实应变的差值随着粘接厚度的增加而增加，与粘接长度成反比。一般情况下，该误差小于10%。如果粘接层较厚，则需要进一步的修正才能得到结构的真实应变。
A.2.12 应变监测数据整理应符合下列规定：
1 采用电阻应变计测量时，按下列公式对实测应变值进行导线电阻修正：
采用半桥测量时：
2 采用光纤光栅应变计及钢弦式应变计测量时，应按照给定的标定系数进行换算。
A.3 位移传感器
A.3.1 位移传感器分为接触式和非接触式。监测用接触式位移传感器按测量原理可分为应变式、电位式、变压器式、磁弹性式等。
1
A.3.2 导电塑料电位器（又称电子尺），其功能是把一个机械位移转换成电气信号，并且该信号能够与机械运动成正比。电刷装配连接到机械激励器，继而使塑料阻轨产生一个电压分配器。电位计的阻轨两端连接到稳定的直流电压(允许小电流)。当在电刷和修正阻轨之间测量时，信号电压是电压分配器的主要部分，并且与阻轨上的电刷位置成正比。导电塑料电位器作为一个电压分配器，可以不必着重于阻轨上的总电阻的准确度，因为温度波动只对电阻产生作用，不会影响到测量结果。
