光纖傳感網(wǎng)絡(luò)中微弱光信號的檢測.pdf

1、光纖傳感網(wǎng)絡(luò)廣泛地應(yīng)用在我們的日常生活當(dāng)中，在重大工程健康檢測、航空航天、安防等領(lǐng)域起著重要的作用?？墒怯捎趥鞲蓄愋头倍?，網(wǎng)絡(luò)龐雜，需要的維護檢測成本高，尤其專門的檢測設(shè)備動輒幾十萬以上，且存在設(shè)備操作復(fù)雜、界面不友好、體型龐大、不能移動測量、功能單一等問題，給傳感網(wǎng)絡(luò)的問題定位、排查故障線路等帶來諸多問題。
　　基于以上困境，本文對現(xiàn)存的傳感網(wǎng)絡(luò)進行深入研究，研究了光纖傳感網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)理論和技術(shù)特點，區(qū)別傳感網(wǎng)絡(luò)的適用測試范圍。重

2、點研究了光纖傳感網(wǎng)絡(luò)的光信號接收檢測，致力于研究制作出能夠檢測微弱信號的光電探測器，并使探測器便于攜帶，易于升級和擴展應(yīng)用，與其他外設(shè)設(shè)備組合使用，降低接收成本且能保證探測的可靠性。為了提高便攜性，可擴展性，結(jié)合市場廣泛存在的智能手機作為探測器的后續(xù)轉(zhuǎn)換顯示設(shè)備，將探測器結(jié)合手機作為便攜式的儀器儀表，用于光纖傳感網(wǎng)絡(luò)微弱信號的檢測。
　　本文主要內(nèi)容及成果有:
　　1、詳細論述了便于與手機結(jié)合的光電探測模塊的設(shè)計過程，具體內(nèi)

3、容包括:探測器的設(shè)計原理、光電探測器與手機的接口電路的設(shè)計、器件選型、噪聲分析、仿真、原理圖和印制板圖設(shè)計、焊接電路板、實驗驗證等。創(chuàng)新點為:(1)將光探測器檢轉(zhuǎn)換的后的電壓信號再經(jīng)電壓/頻率(V/F)轉(zhuǎn)換的方式輸出到手機，結(jié)合手機上安裝的APP和其自身音頻轉(zhuǎn)換模塊進行后續(xù)處理，并在手機屏幕上顯示測量結(jié)果。(2)為了擴大檢測范圍，實現(xiàn)微弱光信號的檢查，給探測器增加了自動切換檔位的功能?；诖怂枷?，在第二章中設(shè)計了一款可以檢測低頻微弱信號

4、的便攜式光功率計，它可應(yīng)用于光纖傳感網(wǎng)絡(luò)的功率測試。
　　2、在光纖傳感系統(tǒng)中，使用的更多的是動態(tài)信號的檢測，針對動態(tài)信號的特點，同樣是結(jié)合智能手機作為接收終端，設(shè)計了一款可以探測動態(tài)信號的光電探測器，設(shè)計過程包括:原理分析、仿真確定相關(guān)參數(shù)、原理圖和印制板圖設(shè)計、光電探測器與手機的接口電路的設(shè)計和焊接調(diào)試。在深入分析光纜識別系統(tǒng)相關(guān)原理后，使用該探測器，結(jié)合手機制作了一個便攜式的光纜識別儀，可用于光纜中不同線路的排查工作。此外，