基于FP調(diào)諧濾波技術(shù)的光纖光柵傳感信號(hào)解調(diào)系統(tǒng)的研制.pdf

1、光纖光柵傳感器具有電子類傳感器不能比擬的特點(diǎn)——長(zhǎng)期穩(wěn)定、抗電磁干擾、抗高輻射、耐高溫等，光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)包含地層油氣含量的壓力溫度信息，這成為光纖光柵傳感器應(yīng)用于油氣井下檢測(cè)的突破點(diǎn)，而實(shí)用化、工程化的解調(diào)系統(tǒng)則是該傳感網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，也是當(dāng)前光纖光柵傳感技術(shù)研究領(lǐng)域的難點(diǎn)。 本文從光纖光柵的發(fā)展、特性、分類以及分析溫度應(yīng)力交叉敏感問(wèn)題出發(fā)，分析比較了目前典型的傳感解調(diào)方案，針對(duì)實(shí)驗(yàn)室傳感系統(tǒng)需要，設(shè)計(jì)并研制了采用可調(diào)

2、諧光纖FP濾波法實(shí)時(shí)檢測(cè)FBG波長(zhǎng)的多功能數(shù)字化解調(diào)系統(tǒng)(FBGDS-2004)，系統(tǒng)以浮點(diǎn)式DSP芯片為主控部件，采集A/D轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)(其中包含了傳感光柵的測(cè)量信息)，對(duì)其進(jìn)行分析和運(yùn)算處理；DSP和現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件(FPGA)結(jié)合產(chǎn)生變頻率變幅值的鋸齒波信號(hào)驅(qū)動(dòng)可調(diào)諧光纖FP(TFFP)濾波器，提高了精度和速度；并詳細(xì)地分析了TFFP濾波器在校準(zhǔn)中出現(xiàn)的影響因素，提出了動(dòng)態(tài)參考的波長(zhǎng)實(shí)時(shí)校準(zhǔn)方法，有效地解決了這些問(wèn)題；單片機(jī)A

3、T89C51采用功能鍵盤和數(shù)字鍵盤全局控制該解調(diào)系統(tǒng)，通過(guò)點(diǎn)陣液晶顯示器(LCD)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互功能和測(cè)量結(jié)果的顯示及波形繪制。以上獨(dú)特的創(chuàng)新點(diǎn)使得系統(tǒng)成為具有高分辨率、高度集成、寬帶化的適合工程應(yīng)用的光纖布拉格光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)。 本文從理論上分析了該解調(diào)方案的可行性及可以達(dá)到的性能指標(biāo)，詳細(xì)論述了方案的設(shè)計(jì)，然后通過(guò)開(kāi)發(fā)的硬軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了主板電路的調(diào)試和相關(guān)實(shí)驗(yàn)，分析了結(jié)果的正確性，并通過(guò)按鍵選擇在液晶顯示屏上實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)變