预拉伸绷紧状态时，光纤光栅两端的光纤通过玻璃焊料或者胶黏剂固定在中心通孔17和中心孔41内。
[0065]第五光纤光栅(FBG5)、第六光纤光栅(FBG6)、第七光纤光栅(FBG7)、第八光纤光栅(FBG8)距离Z轴轴线的距离相等，第九光纤光栅(FBG9)和第十光纤光栅(FBGlO)距离Z轴轴线的距离相等。
[0066]如图7、8、9、10所示，第一光纤光栅(FBGl)的尾端光纤，上端尾纤穿过第一层的某一切孔21后进入内圆孔24，再穿过封堵盖4上的偏心孔42后引出，作为传感器的一个引出光纤信号端头；第一光纤光栅(FBGl)的下端尾纤与第二光纤光栅(FBG2)的下端尾纤连接，第二光纤光栅(FBG2)的上端尾纤与第三光纤光栅(FBG3)的上端尾纤连接，第三光纤光栅(FBG3)的下端尾纤与第四光纤光栅(FBG4)的下端尾纤连接，第四光纤光栅(FBG4)的上端尾纤穿过上弹性盘I后与第五光纤光栅(FBG5)的左端尾纤连接，第五光纤光栅(FBG5)的右端尾纤与第六光纤光栅(FBG6)的上端尾纤连接，第六光纤光栅(FBG6)的下端尾纤与第七光纤光栅(FBG7)的左端尾纤连接，第七光纤光栅(FBG7)的右端尾纤与第八光纤光栅(FBG8)的下端尾纤连接，第八光纤光栅(FBG8)的上端尾纤与第九光纤光栅(FBG9)的上端尾纤连接，第九光纤光栅(FBG9)的下端尾纤与第十光纤光栅(FBGlO)的下端尾纤连接，第十光纤光栅(FBGlO)的上端尾纤与第十一光纤光栅(FBGll)的上端尾纤连接，第十光纤光栅(FBGlO)的下端尾纤与第十二光纤光栅(FBG12)的上端尾纤连接；第十二光纤光栅(FBG12)的下端尾纤穿过中心孔41后引出，作为传感器的另一个引出光纤信号端头。
[0067]第一光纤光栅(FBGl)和第三光纤光栅(FBG3)的波长漂移量的差值信号Δ λ 13 =Δ λ「Δ λ 3，用于测量Fx ；
[0068]第二光纤光栅(FBG2)和第四光纤光栅(FBG4)的波长漂移量的差值信号Δ A24 =Δ λ2-Δ λ 4，用于测量Fy ；
[0069]第五光纤光栅(FBG5)和第七光纤光栅(FBG7)的波长漂移量的差值信号Δ A57 =Δ λ5-Δ λ 7，用于测量My ；
[0070]第六光纤光栅(FBG6)和第八光纤光栅(FBG8)的波长漂移量的差值信号Δ A68 =Δ λ6-Δ λ s，用于测量Mx ；
[0071]第九光纤光栅(FBG9)和第十光纤光栅(FBGlO)的波长漂移量的差值信号Δ λ 91。=Δ λ9-Δ λ 1Q，用于测量Mz
[0072]通过温度测试得出预拉伸后两端固定粘贴的第十二光纤光栅(FBG12)与处于自由状态的第i^一光纤光栅(FBGll)的温度灵敏度系数的比值k后，第十二光纤光栅(FBG12)的波长漂移量与k倍的第十一光纤光栅(FBGll)的波长漂移量的差值信号△ λ1112 =Δ λ n-k* Δ λ12，用于测量 Fz。
[0073]本发明自解耦测量三维力和力矩信息的原理如下:
[0074]FBGl和FBG3组合为一对测量单元，FBGUFBG3各自波长漂移量的差值输出用于测量X方向的力Fx。FBGl、FBG3波长漂移量的差值输出只对Fx敏感，这是由于:
[0075]1.当有X方向的力Fx作用于作为加载环的外环壁上时，FBGl与FBG3分别处于下弹性筒的变形两侧，FBGl与FBG3的波长漂移大小相等但方向相反。将波长漂移量的差值作为测量单元的输出信号，不但提高了测量灵敏度，而且，由环境温度变化带来的波长同向、等值漂移经差值后消除；
[0076]2.而当有y方向的力Fy作用时，FBGl、FBG3处于下弹性筒的中性层，波长无漂移，FBGl与FBG3波长漂移量的差值无输出；当有z方向的力Fz作用时，FBGl与FBG3波长漂移同向且等值，FBGl与FBG3波长漂移量的差值无输出；
[0077]3.当有绕X轴方向的力矩Mx作用时，变形主要集中在上弹性盘中沿Y轴布置的外矩形梁上，下弹性筒变形不明显，FBGU FBG3的波长漂移对Mx不敏感，FBGl与FBG3波长漂移量的差值无输出；
[0078]4.当有绕Y轴方向的力矩My作用时，变形主要集中在上弹性盘中沿X轴布置的外矩形梁上，下弹性筒变形不明显，FBGU FBG3的波长漂移对My不敏感，FBGl与FBG3波长漂移量的差值无输出；
[0079]5.当有绕Z轴方向的力矩Mz作用时，变形主要集中在上弹性盘中的内矩形梁上，下弹性筒变形不明显，FBGU FBG3的波长漂移对Mz不敏感，而且即使下弹性筒变形有微扭转变形，FBGl与FBG3所处的变形状态也一致，波长漂移一致，FBGl与FBG3波长漂移量的差值无输出；
[0080]可见，FBGl和FBG3组成的测量单元的波长漂移量的差值输出实现了只对Fx敏感的自解耦测量。相同的分析方法，将传感器沿Z轴旋转90°，可知FBG2和FBG4组成的测量单元的波长漂移量的差值输出可实现只对Fy敏感的自解耦测量。
[0081]FBG5和FBG7组合为一对测量单元，FBG5、FBG7各自波长漂移量的差值输出用于测量绕Y轴方向的力矩My:
[0082]1.当有绕Y轴方向的力矩My作用于作为加载环的外环壁上时，沿X轴方向的两个外矩形梁变形明显，FBG5与FBG7布置处产生大小相同、符号相反的应变，FBG5与FBG7的波长漂移大小相等但方向相反，波长漂移量的差值作为测量单元的输出信号，不仅提高了测量灵敏度，而且由环境温度变化带来的波长同向、等值漂移经差值后消除；
[0083]2.而当有X或y方向的力Fx或Fy作用时，变形主要发生于下弹性筒，上弹性盘仅起到传递力的作用而无明显变形，FBG5、FBG7的波长漂移对Fx和Fy不敏感，FBG5与FBG7波长漂移量的差值无输出；
[0084]3.当有z方向的力Fz作用时，四个外矩形梁变形趋势一致，FBG5、FBG7布置处产生大小相同、符号相同的应变，FBG5与FBG7的波长漂移量经过差值处理后无输出；
[0085]4.当有绕X轴方向的力矩Mx作用时，FBG5和FBG7所在的沿X轴方向的两个外矩形梁所处的变形状态一致，FBG5、FBG7产生相同的波长漂移，FBG5与FBG7的波长漂移量经过差值处理后无输出；
[0086]5.当有绕Z轴方向的力矩Mz作用时，FBG5和FBG7所在的沿X轴方向的两个外矩形梁无明显变形，而且即使产生微弱变形，FBG5、FBG7布置处的变形状态也一致，FBG5、FBG7产生相同的波长漂移，FBG5与FBG7的波长漂移量经过差值处理后无输出；
[0087]可见，FBG5和FBG7组成的测量单元的波长漂移量的差值输出实现了只对My敏感的自解耦测量。相同的分析方法，将传感器沿Z轴旋转90°，可知FBG6和FBG8组成的测量单元的波长漂移量的差值输出可实现只对Mx敏感的自解耦测量。
[0088]FBG9和FBGlO组合为一对测量单元，FBG9、FBG10各自波长漂移量的差值输出用于测量绕Z轴方向的力矩Mz:
[0089]1.当有绕Z轴方向的力矩Mz作用于作为加载环的外环壁时，布置有FBG9和FBGlO的内矩形梁发生主要形变，FBG9与FBGlO布置处产生大小相同、符号相反的应变，FBG9与FBGlO的波长漂移大小相等但方向相反，波长漂移量的差值作为测量单元的输出信号，提高了测量灵敏度，由环境温度变化带来的波长同向、等值漂移经差值后也被消除；
[0090]2.而当有X或y或z方向的力Fx或Fy或Fz作用时，变形主要发生于下弹性筒，上弹性盘仅起到传递力的作用而无明显变形，FBG9、FBGlO的波长漂移对Fx、Fy和Fz不敏感，FBG9与FBGlO波长漂移量的差值无输出；
[0091]3.而当有绕X轴或Y轴方向的力矩Mx或My作用时，FBG9、FBGlO布置处发生的变形状态一致，FBG9、FBGlO产生相同的波长漂移，FBG5与FBG7的波长漂移量经过差值处理后无输出；
[0092]可见，FBG9和FBGlO组成的测量单元的波长漂移量的差值输出实现了只对Mz敏感的自解耦测量。
[0093]FBGll和FBG12组合为一对测量单元，用于测量z方向的力Fz:
[0094]1.当有z方向的力Fz作用于作为加载环的外环壁时，下弹性筒沿Z轴方向变形，布置于下弹性筒轴向中心的FBG12产生波长漂移，处于自由状态的FBGll为FBG12提供温度补偿，通过温度测试得出处于预拉伸后两端固定粘贴的FBG12与处于自由状态的FBGll的温度灵敏度系数的比值k后，将FBG12的波长漂移量与k倍的FBGll的波长漂移量的差值做为测量单元的输出信号，测量Fz，差值输出信号消除了由环境温度变化带来的FBG12的波长漂移；
[0095]2.而当有沿X或y方向的力Fx或Fy，以及绕X轴或Y轴方向的力矩Mx或My作用时，FBG12处于下弹性筒的轴心，在中性层面上，不发生变形，FBG12波长无漂移；
[009