往电缆中持续发射电磁波，当电缆的物理状态发生改变时，反馈信号频率也随之发生变化，且这个变化量只与电缆标距变化相关。根据反馈信号频率变化的大小就可以确定待测部位应变的变化。

技术背景
      应变监测及分析技术是系统结构完整性管理的核心技术之一，它能直观、定量地获得地埋工况条件下管体本身的即时应力应变数据，不但能够及时发布变形预警，还可以指导滑坡灾害的治理过程，评价灾害治理的实际效果，从而给运营商带来明显的减灾效益。
      当前，有代表性的应变测量技术包括电阻应变计、振弦式应变计、石英光纤应变传感器等，他们有各自的技术原理和应用范围，但由于应变测试量程都比较低（一般小于2%），无法满足重大基础设施大型结构在极端荷载、灾害或灾变事故下的大变形测试需要。
      能够测量应变的光纤传感器一般包括两类：分布式的布里渊时域反射传感器（BOTDR）和准分布式的光纤布拉格光栅传感器（FBG）。

光纤布拉格光栅传感器的工作原理

      分布式的BOTDR监测系统具有测量范围大，安装简单、损耗小、易于布网、传感单元成本相对较低等特点；准分布式的FBG监测系统具有测量精度高、损耗大、传感器成本高、精确定位等特点。

核心技术
电栅应变测量技术
一、技术发展背景
      1.1 重大基础设施安全监测成为世界性研究热点，结构局部损伤性应变传感器难以抵御灾害或灾变的恶劣服役环境，越来越成为制约结构安全监测发展的瓶颈。
      1.2 现有应变感知元件量程过小，不能满足极端荷载和灾害（或灾变）作用下结构损伤的全过程监测，重大工程结构安全监测亟需工程化大应变传感器的突破。
      1.3 应变是揭示结构安全性态的重要参量，传统的基于物理量的应变计无法满足结构安全监测的大变形需要。
      1.4 光纤传感器为恶劣环境下的结构长期监测提供了新思路，但是低应变量程问题严重制约了该技术的工程推广。

二、电栅应变测量技术的特点和优势
      同轴电缆布拉格电栅器件为大应变传感器的研制和智能监测设备的开发提供了新思路，有望突破对服役恶劣环境下结构变形全过程监测的方法的瓶颈。
      2.1 同轴电缆受外界作用导致阻抗特性变化已经成为一种传感机理，并取得有效突破，为结构损伤监测提供了新的思路。
      2.2 光纤光栅的物理机制被复制到同轴电缆，以突破应变传感元件的量程瓶颈。

光纤与同轴电缆对比

电栅基本工作原理

三、同轴电缆布拉格电栅与光纤技术相结合，有望为结构灾害预警提供新手段。
      同轴电缆布拉格电栅传感器兼具高精度应变测试和大应变测量范围的概念，该新型电栅传感器保留了光纤光栅传感器的高精度、可实现传感器复用以及远程测试等优点，同时因采用同轴电缆这一弹性介质作为传感和传输媒介，具有测试动态范围大、能够抵御灾害或灾变恶劣服役环境作用的独特特性，有望为极端荷载作用下的工程结构损伤性态，如地震作用导致的连续倒塌、塑性变形后的屈曲、异质材料或组合构件的界面开裂、滑移和剥离等的监测提供重要支撑作用。