压力是造成结构变形、损坏的主要原因,工程中将压力作为工程运营状态监测和安全评估的重要参数。目前传统测压装置在精度、灵敏度、耐腐蚀性、抗干扰能力等方面难以满足实际需求,具有测量的局限性。光纤光栅具有体积小、质量轻、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀性好等优点,被广泛用作传感元件。光纤光栅压力传感器通过波长调制信号感测压力的变化,测量稳定性好,被受到广泛的关注。因此,光纤光栅压力传感器的研究也不断推陈出新。本文根据目前国内外光纤光栅压力传感器的研究,总结了几种常见传感结构形式的基本工作原理及优缺点。在此基础上利用光纤光栅自身的优良特性,结合力学平衡原理,开发研制了两种不同结构形的光纤光栅压力传感器:拱式光纤光栅压力传感器和杠杆式光纤光栅压力传感器。经过对传感器结构进行理论优化和加工工艺的改进,使得两种压力传感器的结构简单、力的传递效率高、易于加工、造价低廉。对两种压力传感器分别进行了标定试验,其中,拱式FBG压力传感器的最佳灵敏度达到0.232pm/N,拟合度为0.9991,线性度为1.421%;杠杆式FBG压力传感器的支点位于右端、中间、左端时的最佳灵敏度分别为3.833nm/MPa,7.980nm/MPa,17.075nm/MPa,对比发现,支点从右至左时压力灵敏度不断增高,而其加载的压力值在不断降低。试验表明,这两种结构的光纤光栅压力传感器灵敏度达到了目前比较领先的水平,线性度良好,且工作性能稳定、耐久性好,说明这两种结构形式设计合理,可以实现对压力长期稳定地监测。本文的主要内容有:1.分析并总结目前国内外现有光纤光栅压力传感器的工作原理,比较其传感性能和主要的适用范围;2.阐述光纤光栅的结构及温度、应变、压力传感原理,为FBG压力传感器的研制提供相应的理论依据;3.基于拱梁组合结构自平衡体系原理开发了一种拱式光纤光栅压力传感器,结构中利用三铰拱的合理拱轴形式提高了压力传递的效率,实现了压力的精确测量;4.基于杠杆平衡原理设计了膜片-杠杆组合结构的光纤光栅压力传感器,试验表明,可以通过调节杠杆支点的位置实现对传感器精度、灵敏度、量程等调节的目的;5.在相同工况,相同压力作用下,将两种结构的传感性能进行了对比分析,发现杠杆式结构的灵敏度优于拱式结构,而拱式结构的线性度相对更好,对上述现象进行了详细的分析,并对两种传感器性能的优化提出改进的建议。