本文基于力学教学实验改革工程背景,详细介绍了一种将基于光纤的迈克尔逊干涉现象的光纤传感器应用于应变测量实验系统的整体的设计过程,其中包括系统设计原理的总体分析,系统的软硬件的设计等等内容。 在本试验系统的设计上采取了基于迈克尔逊干涉原理的光纤传感器作为在本试验系统的设计上采取了基于迈克尔逊干涉原理的光纤传感器作为应变测量的首选。但是相对与传统的电阻应变片测量试件的微应变的方法,光纤迈克尔逊传感器测量应变有其自身的缺点,第一无法对应变的类型有一个明显的指示,这就要求在后续的信号处理电路中给出如何判定应变方向的实现方法。第二由于从根本原理上说应变的信号的比较的弱,导致给信号的处理也带来的麻烦,本文给出了如何提高信号的信噪比的方法。 本文首先介绍了光纤迈克尔逊干涉现象的基本原理,以及光路传感系统的实现,包括光源器件工作的电路设计与调试,测量系统的构建以及如何提高信噪比的方法。 其次,讨论了对传感信号的处理,包括对信号的整形放大,采集,对应变方向的判定以及信号的由下位机如何传输到上位 PC 机的方法。在其中涉及到了单片机的选型,电路的设计,CPLD 的程序设计,单片机程序设计,最后讨论了用 LabView 软件编写了上位机的程序,包括信号的实时显示,应变大小的计算以及实验数据的报表生成以及打印等内容。 最后在此基础上,利用以上的一些成果,初步探索了如何使用光纤 F-P 传感器实现应变的测量。