基于ARM的嵌入式光纖光柵振動(dòng)檢測系統(tǒng).pdf

1、在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中，越來越多的工程領(lǐng)域需要對振動(dòng)問題進(jìn)行分析和處理。合理的分析處理振動(dòng)問題可以幫助人們制造優(yōu)良的機(jī)械，設(shè)計(jì)安全的建筑結(jié)構(gòu)，減小振動(dòng)帶來的負(fù)面影響等。電學(xué)式測量方法是目前對振動(dòng)信號(hào)檢測的主要方法，但是電學(xué)式測量方法需要考慮系統(tǒng)絕緣、防電磁干擾等問題，因此在環(huán)境比較惡劣、對安全要求比較高的場合其應(yīng)用受到限制。光纖光柵傳感器因具有結(jié)構(gòu)簡單、測量精度高、本質(zhì)安全、抗電磁干擾、易于形成傳感網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點(diǎn)成為近幾年發(fā)展最為迅速的傳感

2、器件。
　　 本文在對光纖光柵傳感及解調(diào)技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)了一套基于ARM的嵌入式光纖光柵振動(dòng)檢測系統(tǒng)，為復(fù)雜環(huán)境中對振動(dòng)信號(hào)的檢測問題提供了一個(gè)切實(shí)易行的解決方案。論文主要內(nèi)容如下：
　　 首先，從光纖光柵的耦合模理論入手，研究了光纖光柵的傳感原理，分析了光纖光柵測量應(yīng)變的數(shù)學(xué)模型；以此理論為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了測量振動(dòng)信號(hào)的光纖光柵加速度傳感器；分析比較目前幾種常用的光纖光柵傳感解調(diào)技術(shù)，設(shè)計(jì)了基于匹配光柵解

3、調(diào)法的解調(diào)光路，并對所設(shè)計(jì)的光路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。
　　 然后，針對光纖光柵傳感系統(tǒng)中光信號(hào)微弱的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了信號(hào)調(diào)理電路，整個(gè)信號(hào)調(diào)理電路包括光電轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放大電路、濾波電路等部分，完成將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的工作。為了保證光纖傳感系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性，在電路設(shè)計(jì)時(shí)，采取相應(yīng)的措施對各方面干擾進(jìn)行有效抑制。
　　 另外，使用ARM內(nèi)核的LPC2210芯片作為處理器，結(jié)合外部擴(kuò)展的硬件資源，以μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)嵌入式操作系統(tǒng)為