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《光纖光柵傳感系統(tǒng)研究及軟件設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、東南大學(xué)碩士學(xué)位論文光纖光柵傳感系統(tǒng)研究及軟件設(shè)計(jì)姓名：朱斌申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：精密儀器及機(jī)械指導(dǎo)教師：倪江生20081216光纖光柵傳感系統(tǒng)研究及軟件設(shè)計(jì)摘要光纖傳感器是70年代以來(lái)隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的，經(jīng)過(guò)三十余年的發(fā)展己經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)展，各種新型光纖傳感器不斷的出現(xiàn)。光纖光柵傳感器(FiberBraggGrating，F(xiàn)BG)作為光纖傳感器的一種新產(chǎn)品，近來(lái)得到了越來(lái)越廣的應(yīng)用，是目前光纖光柵在傳感領(lǐng)域應(yīng)用研究的熱點(diǎn)之一。波長(zhǎng)解調(diào)是光纖光柵傳感技術(shù)研究和應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一，研究并開(kāi)發(fā)高精度的解調(diào)系統(tǒng)對(duì)于光纖光柵傳感器的推廣
2、應(yīng)用具有重要意義。本文系統(tǒng)地分析了光纖光柵傳感原理及技術(shù)特點(diǎn)，提出了一種采用可調(diào)諧光纖法珀濾波器的解調(diào)方案。由于可調(diào)諧法珀濾波器輸入輸出特性具有非線性，且隨時(shí)間、溫度發(fā)生變化，岡而系統(tǒng)中加入透射型標(biāo)準(zhǔn)具和參考光柵對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)定。在一個(gè)掃描周期中，標(biāo)準(zhǔn)具透射等間隔的波峰，通過(guò)測(cè)量每個(gè)掃描周期標(biāo)準(zhǔn)具的輸出波峰，即可對(duì)可調(diào)諧法珀濾波器進(jìn)行標(biāo)定。本系統(tǒng)中DSP作為信號(hào)采集裝置，然后通過(guò)USB2．0高速串行口將采集數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)，由PC機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理和圖形顯示。在提出波長(zhǎng)解調(diào)系統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上，本文重點(diǎn)進(jìn)行了主控機(jī)軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。首先對(duì)上位機(jī)軟件
3、的功能及相關(guān)數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行了分析，主要包括：工作模式、傳感器配置、參數(shù)設(shè)定、數(shù)字濾波、峰值計(jì)算、在線標(biāo)定及擬合、數(shù)據(jù)通信等。然后，基丁VC阡開(kāi)發(fā)平臺(tái)利用MFC開(kāi)發(fā)了主控機(jī)軟件，軟件通過(guò)USB2．0接口對(duì)DSP進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和采集數(shù)據(jù)傳輸；利用ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，包括記錄相關(guān)測(cè)量信息、波長(zhǎng)數(shù)據(jù)與物理量的轉(zhuǎn)換、歷史數(shù)據(jù)保存與查詢、監(jiān)測(cè)報(bào)表的生成等，對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行圖形或表格顯示；在調(diào)試模式下，可對(duì)傳感通道和標(biāo)定通道進(jìn)行光譜顯示，以便觀察傳感系統(tǒng)的工作狀況。論文最后對(duì)設(shè)計(jì)的解調(diào)系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行了調(diào)試和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)
4、表明，本解調(diào)系統(tǒng)性能和功能均滿足實(shí)際工程監(jiān)測(cè)的要求。關(guān)鍵詞：光纖布拉格光柵；波長(zhǎng)解調(diào)；MFC：：USB2．0RESEARCHANDSOFr、M氣REDESIGNOFF狂IERBRAGGGR&rINGSENSINGSYSTEMAbstractFiberopticsensorisbeingdeveloped、珩也thetechnologyoffibercommunicationsince1970’Sandhasmadegreatprogressinthesethirtyyears．Manynewkindsoffiberopticsensorshave
5、comeforthandFBG(FiberBraggCrating)isamongthosenewsensorswhichilwidelyusedinmanyfieldsandhasbecomeafocusofapplicationresenrchintheal'Caoffiberopticsen蚶technology．WavelengthdemodulationisacriticaltechniqueinFBGsensingapplicationandresearchnowadays．Developinghighprecisiondemodul
6、ationsystemisofgreatsignificancetoextendtheapplicationofFBGsensor．Inthispaperthefibergratingsel"180rtheoryanddemodulationtechnologyaresystematicallyinvestigatedandthenaschemeofwavelengthdemodulationbasedonFFPtunablefilterisputforward．TheoutputoftheFFPtunablefilterisnonlineart
7、oitscontrolvoltageandischangefulwinltimeandsurroundingtemperature，SOanAERF(AthermalEtalonReferenceFilter)andareferenceFBGarcaddedtotheinterrogationsystemasanaccuratereference．WhenscanningtheFFP．theAERFoutputsasotofwavepeaks謝tllfixedwavelengthinterval．a(chǎn)ndtherebythenonlinearFFP
8、tunablefilterCanbecalibratedeverypcdod．DSPperformsassignalgatheringd
