位移传感器是能够长期测量结构间相对位移的传感器,广泛地应用于大型工程监测中。因此,设计开发精度高、性能可靠、可长期监测、适合工程应用的位移传感器具有重要的意义。一直以来,电类的位移传感器被广泛的使用。但作为电信号的装备,有着难以克服的缺陷,例如易受电磁干扰,特别是存在零点漂移,监测前有时需清零,所以无法进行长期监测。这些缺陷造成电类的位移传感器难以应用于一些特殊场合。光纤布喇格光栅位移传感器具有灵敏度高,波长绝对量测量,没有零点漂移,耐腐蚀,不受电磁干扰,可长期监测等优点,弥补了电类位移传感器在恶劣环境中应用的局限性与不足。目前,国内外对光纤布喇格光栅位移传感器做了一些工作,但这些传感器大多是通过解调粘贴在悬臂梁表面的光纤布喇格光栅波长变化来获得相应的位移。由于粘贴不均匀而产生光栅间距的变形引起啁啾化,严重影响了测量结果的准确性。本课题设计制作了光纤布喇格光栅变形环位移传感器,解决了由于悬臂梁正反两面直接粘贴光纤布喇格光栅产生波形畸变的问题,使光纤布喇格光栅位移传感器具有更高的可靠性,并提高了测量精度。郑西高速铁路某特大桥是一个转弯半径为7km的弯道桥,并且是简支梁、连续梁组合型的桥梁。连续梁跨陇海铁路线既有线,跨距很大。另一方面,该段铁路又处于湿陷性黄土高原上,地基受水浸润会产生不均匀的沉降,而且由于四季温度的变化,相应地导致梁体和钢轨产生了一定的位移。为了保持铁路在安全的条件下工作,铁路爬行位移的程度应该定量监测。针对以上问题,将该光纤布喇格光栅变形环位移传感器成功地应用到了此段高速铁路的位移监测中去。本文的创新点是采用了受力环方法制作位移传感器,解决由于悬臂梁正反两面直接粘贴光纤布喇格光栅产生波形畸变的问题,使FBG位移传感器更加适用于高速铁路的位移监测。经检测,光纤布喇格光栅变形环位移传感器的线性度为0.86%FS,重复性0.6%FS,分辨率为0.1mm。在温度变化80℃时,FBG环形位移传感器工作时位移误差不超过0.45mm。各项性能指标都满足郑西高速铁路弯道梁大桥的位移监测指标。本人的主要工作如下：1、对位移传感器的变形圆环进行参数模拟和比较,在不同的圆环厚度、宽度下,用材料力学的知识对圆环进行应力计算,并对不同的结果进行分析与比较,得到圆环的最佳尺寸,并利用ANSYS软件建立了变形环的受力模型。2、设计了光纤光栅变形环位移传感器整体装置,通过PRO/E三维软件建立了传感器的模型,并加工成实物。3、探索出了光纤光栅在变形圆环上的粘贴工艺和装配方案。4、对光纤布喇格光栅变形环位移传感器进行了标定实验和温度特性测试,并对温度补偿方法做了说明。5、在郑西高速铁路弯道梁大桥现场,完成了安装,并进行了钢轨与道床板、梁体与梁体间相对位移的监测数据的采集,分析了采集的数据,与悬臂梁式光纤光栅位移传感器相比,其监测结果准确可靠,有助于高速铁路的健康运行。