目前国内用于锚索、岩石锚杆、锚栓、悬索桥、斜拉桥以及其他重型荷载受力监测的测力计主要是光纤光栅式锚索测力计和磁通量式锚索测力计，对于这两种测力计的优劣绝大多数桥梁从业者不是很清楚，今天我们就从专业角度来对两种测力计进行对比。

首先来看光纤光栅式锚索测力计，要了解光纤光栅式测力计需要先明白光纤光栅的作用机理，光纤光栅中具有一种空间周期性的分布特性，其主要通过掺杂不同的光敏成分，让光纤一端入射的光子能够与其中掺杂的离子成分进行相互作用，在光线中形成周期性的空间结构与光学传输结构，形成类似于空间相位周期性调制作用。下图展示了光纤光栅的内部空间结构与其入射与出射光谱成分进行光学检测的主要现象：

一般来说，要使光纤光栅产生类似于空间光栅的作用，就需要让入射光以布拉格衍射角进入，其反射出来的光波长被称为布拉格波长，其计算的公式为：

λB=2neffΛ

其中，neff表示的是光纤中心部分材料的折射率，而Λ表示的是光纤光栅中空间结构的周期，所以说布拉格光栅出射光的波长由纤芯的折射率与其空间周期来决定，由于纤芯折射率是固定的，因此光纤光栅空间周期的变化可以表现出出射光波长的变化，因此上述原理就为研究应力导致的空间拉伸提供了一条重要的监测方法，这样光纤的空间拉伸就可以表现为光波长的变化来进行应力监测。锚杆应力的变化带来的空间拉伸可以通过光纤光栅中内部周期的变化表现出来，监测人员可以通过出射光波长的漂移来确定锚杆内部应力是否产生了变化。

而光纤光栅式锚索测力计简单来说就是锚杆应力的变化通过光纤光栅传感器感应到然后经过光纤光栅解调仪处理数据传递到计算机网络。

技术特点：

1、抗电磁干扰：一般电磁辐射的频率比光波低许多，所以在光纤中传输的光信号不受电磁干扰的影响。

2、电绝缘性能好，安全可靠：光纤本身是由电介质构成的，而且无需电源驱动，因此适宜于在易燃易爆的油、气、化工生产中使用。

3、耐腐蚀，化学性能稳定：由于制作光纤的材料一石英具有极高的化学稳定性，因此光纤传感器适宜于在较恶劣环境中使用。

4、体积小、重量轻，几何形状可塑。

5、传输损耗小：可实现远距离遥控监测。

6、传输容量大：可实现多点分布式测量。

7、测量范围广：可测量温度、压强、应变、应力、流量、流速、电流、电压、液位、液体浓度、成分等。

磁通量传感器的测量原理是基于锚索的磁弹效应,即锚索受到荷载作用，内应力发生变化，引起锚索内部的磁场发生变化，通过测量锚索的磁导率变化，得到索力。

磁通量传感器结构如图1所示，主要由初级线圈和次级线圈构成，内置温度传感器用于温度补偿。部分型号的实物见下图。磁通量测试系统见图3，主要由传感器和磁弹仪组成，便携式磁弹仪自身带有操作平台及LCD显示器，能实现多通道测量，可直接操作读数，也可通过仪器上的通讯接口与计算机系统相连，实现数据自动采集及远程操控。

b）技术特点

（1）非接触性测量，不损伤结构；

（2）不需对被测件进行表面处理，不破坏索体原有PE保护层；

（3）传感器维护成本低、使用寿命长；

（4）测量精度高、重复性好；

（5）操作简便可靠；

（6）可实现自动温度补偿，可升级为在线自动监测。

需要强调的是，在大型桥梁的传感器，尤其是铁路桥梁上面，需要着重考虑行驶汽车和火车在行驶通过桥梁时会产生大量的磁场，而磁场会严重影响磁通量传感器的测量准确性。

光纤光栅压力传感器和磁通量传感器对比

通过对光纤光栅传感器与磁通量传感器原理和技术特点分析可知，由于车辆行驶会产生大量磁场严重影响磁通量传感器的测量精度，桥梁监测用传感器最好使用光纤光栅传感器