在机械设备故障诊断中,常常要分析该设备的机械振动频率、加速度等参数与故障的关系,因此,对振动各参数的精确测量尤其重要。但是目前的振动测试系统主要是由电磁类传感器组成,其灵敏度不高且抗电磁干扰能力差,已远远不能满足许多实际需要。因此,研究和开发新型的振动传感器是改善现有振动测试系统的关键。光纤光栅传感技术的出现为当前振动传感技术的发展提供了良好的技术手段,由于光纤光栅传感器具有灵敏度高、动态范围宽、不受电磁干扰、成本低、体积小等优点,使其在传感领域具有很好的应用前景。本论文设计了一种适用于机械振动故障检测的光纤光栅悬臂梁振动传感器,该传感器基于光纤光栅应变传感机理,具有灵敏度高、绝缘性好、抗电磁干扰、体积小、重量轻以及便于远程监测等优点,实测时只需将其安装在待测点上即可,使用安全、方便,实现了绝对式测量。传感头的主要结构是热双金属片悬臂梁,悬臂梁一端固定在机座上,另一端带有质量块M,光纤光栅粘贴在悬臂梁上。在测量机械振动时,把机座固定在振动源上,机座与振动源同时振动,从而引起质量块M的振动,在惯性力的作用下悬臂梁产生应变,带动光纤光栅伸长和收缩,从而引起其布拉格反射波长的变化,如果振动为简谐振动,则布拉格反射波长将周期性变化,通过探测布拉格波长的变化量即可实现振动的测量。本论文通过理论分析,证明了光纤光栅反射中心波长的变化量与被测加速度的幅值呈线性关系,得出传感器的加速度测量范围为0-203g,波长灵敏度为0.01nm/g,频率测量范围为20Hz-160Hz,固有频率为199.5Hz。利用了ANSYS软件对所设计的传感器进行了模态分析,并利用实验证明了理论模型的正确性;同时设计了具体的振动传感解调电路把光信号转变为电压信号,最终通过示波器显示出待测振动信号的振动加速度幅值和频率;为了解决光栅的温度-应变交叉敏感问题,对传感器的温度传感特性进行了实验分析,并在此基础上设计出了振动/温度双参数同时测量的解调方案,为后续工作奠定了基础。