分布式光纤Bragg光栅传感解调系统的研究

来源 :安徽理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:lryna22
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随着电子技术不断的进步发展,传感技术作为“感官”发挥着越来越重要的作用,在大型智能控制系统当中,传感器回馈的信息准确无误、稳定而不间断成为系统连续有效稳定运行的前提。在很多恶劣的检测环境下,传统的传感器在特殊检测环境下存在着稳定性不高,抗干扰能力不强等问题逐渐成为制约整个检测系统的关键,本文采用光纤光栅技术提出了一种新型光纤传感器,可大幅度提高检测数据的精度,且由于光纤传感网络检测系统稳定性高、成本较低,可适用于各种恶劣的检测环境。本文详细的介绍了光纤Bragg光栅传感器的特点以及传感系统的组成,在理论上证明了光纤Bragg光栅传感系统的可行性,介绍了光纤Bragg传感器的工作原理和特性,通过分析说明传统传感器的不足之处和面临的困境,凸显了光纤传感器优势;建立了光纤Bragg传感器的数学模型,比较分析目前应用较为广泛几种光纤解调技术,从成本、精确度、分辨率角度选择了可调谐光纤F-P(法布里-珀罗)滤波器检测法作为本系统的解调方法;设计以ARM处理器为控制核心的光纤Bragg传感网络,从光路部分、电路部分详细介绍了整个光纤传感系统元件以及电路部分的组成,系统采用μc/Dc-Ⅱ的操作系统,通过C语言和汇编语言完成程序的编程;通过对整个系统的仿真和对光纤Bragg传感系统的特性进行实验分析,最终得出温度与压力与光纤光栅的传感特性曲线。在面对各种干扰的情况下,基于光纤Bragg光栅传感网络的检测系统同时将复用编码技术和传感技术相结合并融合于一体,可以实现在待测地域及监测点的多点分布式测量,本系统同时还对环境中的例如温度、暗电流造成的噪声等变化均有较强的抗干扰能力,在很大程度上提升了系统的准确性和稳定性,确保监控系统的的连续性、可靠性及有效性,最终实现“监控预防”的目的。
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