基于AMPCI9101A光纤光栅传感解调系统-turnitin论文查重

摘要：光传感技术从20世纪70年始发展,以光波为载体,光纤为传输媒介,感知外界被测量信号。光纤光栅传感器以其抗电磁干扰、耐腐蚀、体积小、质量轻、传输损耗小、便于复用等特点。近年来,广泛应用于对工程的健康、安全检测,对智能结构的检测,以及在军事、医药、智能导航等领域的监测等。对光纤光栅传感发展现状了总结,对光纤光栅的传感特性、传感解调方法、光纤光栅传感复用技术和数据采集系统的原理了研究。在此基础上,研制出光纤光栅传感系统,主要包括:(1)构建基于AMPCI9101A的复用传感系统,一种利用软件相位检测的新方案。系统压电陶瓷(PZT)实现相位载波调制,利用数据采集卡(AMPCI9101A)对载波信号采集,离散傅里叶变换(DFT)对相位调制信号检测,实现了对7路(最多可达15路)复用传感的同步、实时解调,分辨率可达2.65×10-3nm。系统利用软件处理采集信号,并对M-Z干涉仪了封装,的降低了噪声引入。系统结构简单,成本低,可同时检测静态信号和低频动态信号。(2)构建基于AMPCI9101A的匹配光栅解调系统。设计了一种在矩形梁上设置刚性滑块,将压力均匀传递到梁上,实现等强度梁效果的光纤Bragg光栅(FBG)调谐结构,利用该结构对匹配光栅调谐。利用AMPCI9101A对信号采集,运用高斯拟合算法对信号寻峰计算,检测中心波长漂移量。实验结果,该方法可测试的FBG中心波长漂移范围可达9.73nm。AMPCI9101A数据采集卡对信号采集,采集信号PCI总线接口送入计算机,利用软件的方法对光纤光栅中心波长的漂移检测,的减少噪声的引入,简化电路,节省成本,便于实现系统的智能化。关键词：光纤光栅传感器论文AMPCI9101A论文M-Z干涉仪论文匹配光栅论文矩形等强度梁论文温度传感论文应力传感论文

摘要5-6

Abstract6-9

章绪论9-24

1.1 引言9

1.2 国内外发展现状9-11

1.2.1 光纤光栅制作技术发展10

1.2.2 光纤光栅传感的应用现状10-11

1.3 光纤光栅传感理论11-22

1.3.1 光纤光栅传感的基本原理11-13

1.3.2 光纤光栅的传感特性13-15

1.3.3 光纤光栅传感解调技术15-19

1.3.4 光纤光栅传感复用技术19-22

1.4 论文的主要内容22-23

1.5 论文的创新点23-24

章数据采集理论24-38

2.1 引言24

2.2 数据采集基本原理24-27

2.2.1 数据采集系统的功能24-25

2.2.2 数据采集系统的基本结构25-27

2.3 PCI 总线简介27-31

2.3.3 PCI 的信号定义以及总线命令28-30

2.3.4 PCI 总线协议及配置空间30-31

2.4 数据采集卡硬件31-37

2.4.1 HEF4051B 简介32-34

2.4.2 PCI9052 简介34-35

2.4.3 AD1674 简介35-36

2.4.4 ATF16V8B 简介36-37

2.5 小结37-38

章基于AMPCI9101A 的光栅传感复用系统设计与研究38-54

3.1 解调系统方案设计38-40

3.2 解调系统方案设计40-47

3.2.1 解调系统光路设计方案40-42

3.2.2 解调系统电路设计42-47

3.3 解调系统软件设计47-49

3.3.3 数据采集软件设计47-48

3.3.4 相位检测算法48-49

3.4 实验系统调试49-52

3.4.1 光路调试49-51

3.4.2 电路调试51-52

3.5 实验及结果分析52-53

3.6 小结53-54

章基于AMPCI9101A 的光纤光栅应变传感系统研究54-62

4.1 光纤光栅波长调谐原理54-56

4.1.1 温度调谐原理54-55

4.1.2 应变调谐原理55-56

4.2 矩形等强度梁光纤光栅波长调谐结构56-58

4.3 光纤光栅传感系统设计方案58-59

4.3.1 系统硬件设计59

4.3.2 寻峰算法59

4.4 实验及结果分析59-61

4.5 小结61-62

第五章总结62-63

基于AMPCI9101A光纤光栅传感解调系统

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