基于AMPCI9101A的光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)研究.pdf

1、光傳感技術(shù)從20世紀(jì)70年代開始發(fā)展起來，以光波為載體，光纖為傳輸媒介，感知外界被測(cè)量信號(hào)。光纖光柵傳感器以其抗電磁干擾、耐腐蝕、體積小、質(zhì)量輕、傳輸損耗小、便于復(fù)用等特點(diǎn)。近年來，廣泛應(yīng)用于對(duì)工程的健康、安全檢測(cè)，對(duì)智能材料結(jié)構(gòu)的檢測(cè)，以及在軍事、醫(yī)藥、智能導(dǎo)航等領(lǐng)域的監(jiān)測(cè)等。
　　 本文對(duì)光纖光柵傳感發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)光纖光柵的傳感特性、傳感解調(diào)方法、光纖光柵傳感復(fù)用技術(shù)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，研制出

2、光纖光柵傳感系統(tǒng)，主要包括：⑴構(gòu)建基于AMPCI9101A的復(fù)用傳感系統(tǒng)，提出一種利用軟件進(jìn)行相位檢測(cè)的新方案。系統(tǒng)采用壓電陶瓷(PZT)實(shí)現(xiàn)相位載波調(diào)制，利用數(shù)據(jù)采集卡(AMPCI9101A)對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行采集，通過離散傅里葉變換(DFT)對(duì)相位調(diào)制信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)7路(最多可達(dá)15路)復(fù)用傳感的同步、實(shí)時(shí)解調(diào)，分辨率可達(dá)2.65×10-3nm。系統(tǒng)利用軟件處理采集信號(hào)，并對(duì)M-Z干涉儀進(jìn)行了封裝，有效的降低了噪聲引入。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3、簡(jiǎn)單，成本低，可同時(shí)檢測(cè)靜態(tài)信號(hào)和低頻動(dòng)態(tài)信號(hào)。⑵構(gòu)建基于AMPCI9101A的匹配光柵解調(diào)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了一種在矩形梁上設(shè)置剛性滑塊，將壓力均勻傳遞到梁上，實(shí)現(xiàn)等強(qiáng)度梁效果的光纖Bragg光柵(FBG)調(diào)諧結(jié)構(gòu)，利用該結(jié)構(gòu)對(duì)匹配光柵進(jìn)行調(diào)諧。利用AMPCI9101A對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集，運(yùn)用高斯擬合算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行尋峰計(jì)算，檢測(cè)中心波長(zhǎng)漂移量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可測(cè)試的FBG中心波長(zhǎng)漂移范圍可達(dá)9.73nm。⑶采用AMPCI9101A數(shù)據(jù)采集卡