光纖光柵傳感系統(tǒng)研究及軟件設計.pdf

1、光纖傳感器是70年代以來隨著光纖通信技術的發(fā)展而發(fā)展起來的，經(jīng)過三十余年的發(fā)展已經(jīng)有了長足的進展，各種新型光纖傳感器不斷的出現(xiàn)。光纖光柵傳感器(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)作為光纖傳感器的一種新產(chǎn)品，近來得到了越來越廣的應用，是目前光纖光柵在傳感領域應用研究的熱點之一。波長解調(diào)是光纖光柵傳感技術研究和應用的關鍵技術之一，研究并開發(fā)高精度的解調(diào)系統(tǒng)對于光纖光柵傳感器的推廣應用具有重要意義。 本文系統(tǒng)地分析了光纖

2、光柵傳感原理及技術特點，提出了一種采用可調(diào)諧光纖法珀濾波器的解調(diào)方案。由于可調(diào)諧法珀濾波器輸入輸出特性具有非線性，且隨時間、溫度發(fā)生變化，因而系統(tǒng)中加入透射型標準具和參考光柵對其進行實時標定。在一個掃描周期中，標準具透射等間隔的波峰，通過測量每個掃描周期標準具的輸出波峰，即可對可調(diào)諧法珀濾波器進行標定。本系統(tǒng)中DSP作為信號采集裝置，然后通過USB2.0高速串行口將采集數(shù)據(jù)傳送給PC機，由PC機進行進一步數(shù)據(jù)處理和圖形顯示。 在

3、提出波長解調(diào)系統(tǒng)方案的基礎上，本文重點進行了主控機軟件的設計與開發(fā)。首先對上位機軟件的功能及相關數(shù)據(jù)處理方法進行了分析，主要包括：工作模式、傳感器配置、參數(shù)設定、數(shù)字濾波、峰值計算、在線標定及擬合、數(shù)據(jù)通信等。然后，基于VC++開發(fā)平臺利用MFC開發(fā)了主控機軟件，軟件通過USB2.0接口對DSP進行參數(shù)設定和采集數(shù)據(jù)傳輸；利用ACCESS數(shù)據(jù)庫對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行管理，包括記錄相關測量信息、波長數(shù)據(jù)與物理量的轉(zhuǎn)換、歷史數(shù)據(jù)保存與查詢、監(jiān)測報表