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基于匹配法的嵌入式光纤光栅温度传感系统

胡霁

  光纤布喇格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)是一种折射率呈固定的周期性调制分布的新型光无源器件。光纤光栅技术的出现被认为是光纤通信领域的一个里程碑。随着研究的深入,它波长编码、抗电磁干扰、抗腐蚀和可靠性好等在传感领域得天独厚的优势也被人们所发现。目前,光纤光栅传感器已经被广泛应用于土木、医学、航天等各个领域,对光纤光栅传感技术的研究和应用也越来越引起了人们的重视。 本文从实际应用出发,主要目的是为了设计一个满足工程检测需要的便携式光纤光栅温度传感解调系统。在对现有光纤光栅传感解调方案进行分析和比较的基础上,并结合实验室的实际条件设计了一个基于匹配法的嵌入式光纤光栅温度传感系统。 在本论文中首先利用耦合模理论对光纤光栅传输特性进行了系统分析和研究,针对目前光纤光栅传感器实际应用中所存在的温度和应力交叉敏感问题,本文提出了一种新型的传感头封装方法,经理论分析该方法能够很好的消除温度和应力交叉敏感问题。然后根据设计需求完成了光电探测器放大电路和以DSP2407为核心的A/D转换电路、时钟复位电路、仿真接口电路、DSP与USB接口芯片CH375的接口电路的设计;在硬件设计的基础上,完成了对系统软件部分的编程工作。接着为了实现良好的人机交互功能,利用Visual C++中的提供的MFC编程方法编写了一个解调结果查询界面。通过该界面可以完成实时检测数据的观测和历史数据的查询,另外还可以实现对光栅光谱波形的绘制功能。 最后,对整个系统进行调试,在调试成功做进行了实验并对实验结果中所产生的误差进行分析。实验结果表明整个系统的设计也基本符合预期的目标。……   
[关键词]:光纤光栅传感;匹配法;数字信号处理器;通用串行总线;查询界面
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南昌航空大学2010年
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