Um die Amplitude und Richtung der dynamischen Verschiebungsänderung einer Struktur genau zu erkennen, schlägt dieser Artikel einen hochempfindlichen Faser-Bragg-Gitter-Verschiebungssensor vor, der auf der Dehnungsantwort eines verstärkten gleichstarken Balkens mit Vorsprüngen und Nuten basiert. Das Messprinzip, das Strukturdesign, die Temperaturkompensation und die Leistungsprüfung des Prototyps wurden systematisch abgeschlossen. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass der Sensor eine bidirektionale Verschiebungserkennung mit einer Empfindlichkeit von 63,446 pm/mm im Bereich von ±60 mm besitzt, eine kombinierte Messgenauigkeit von 0,1459 mm und gute Leistungen in Bezug auf Stabilität, Reproduzierbarkeit, Hysterese, Temperaturanpassungsfähigkeit und Kriechfestigkeit zeigt. Die Feldanwendungsergebnisse zeigen, dass 3 Sensoren stabil beim Monitoring der Verformung der Stützsegmente eines U-Bahntunnels in einer bestimmten Stadt arbeiten, wodurch Strukturverformungsinformationen effektiv erfasst werden können und sich für die präzise bidirektionale Verschiebungsüberwachung im Bau- und Maschinenbau eignen.

Faser-Bragg-Gitter;Verschiebungssensor;Verstärkter gleichstarker Balken;Bidirektionale Messung;Hohe Empfindlichkeit