嵌入式光纖位移傳感器及其信號處理電路的研究與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對微位移測量的精度和方式提出了更多、更高的要求，與此同時隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，光纖傳感器以其無可比擬的優(yōu)勢應用到各個方面。為此，在查閱了有關資料，了解國內(nèi)外微位移測量，尤其是反射式強度調(diào)制型光纖微位移測量的現(xiàn)狀和發(fā)展基礎之上，本文論述了一種小型的嵌入式強度調(diào)制型光纖微位移傳感器的研制，給出了傳感器的總體設計方案，并就傳感器中的探頭、調(diào)制光源與驅(qū)動，光電轉(zhuǎn)換與接收、微弱信號處理、微控制器及其軟件設計等各個功能模塊分別

2、作了介紹。 在傳感器的設計中，為了減小誤差，消除共模干擾如外界環(huán)境的影響，本文采用改進型反射式傳感器，即增加一路反射光纖作為參考光路。當傳感器的探頭部分被確定下來后，整個傳感器系統(tǒng)能否工作正常、能否達到預設的精度，就完全取決于后續(xù)的信號處理電路了。在文中的信號處理電路中，除了用常規(guī)的硬件來實現(xiàn)微弱信號處理即前置放大、帶通濾波、相敏檢波、低通濾波等功能以保證傳感器系統(tǒng)誤差小，具有較強的抗擾能力和很高的精度外，為了克服某些硬件電路的

3、缺點如：電路一旦固定、難以更改；無法進行微調(diào)；價格昂貴等，本課題嘗試將傳感器傳來的兩路模擬信號經(jīng)過前述的相關處理后送入嵌入式微控制器ADuC812中，然后再在微控制器中通過軟件的方法進行處理，來實現(xiàn)兩路信號相除、電壓位移曲線的線性化處理、以及標準電壓的輸出等功能，這樣，就可以讓軟件分擔一部分硬件的功能，用于彌補因完全采用硬件處理所產(chǎn)生的不足，提高靈活性，降低成本。另外，由于采用了高性能的微控制器，使傳感器系統(tǒng)具有自檢、自校正等功能，使傳