【摘 要】
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本文综述了光纤光栅传感技术的优点、应用现状及发展趋势,阐明了研制小型化、低成本、低功耗解调系统对光栅传感器实用化的重要意义。介绍了光纤布拉格光栅应变和温度传感原理
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本文综述了光纤光栅传感技术的优点、应用现状及发展趋势,阐明了研制小型化、低成本、低功耗解调系统对光栅传感器实用化的重要意义。介绍了光纤布拉格光栅应变和温度传感原理,比较了几种常用波长解调技术和复用技术的优缺点。在深入研究F-P滤波器解调法、F-P标准具及波分复用技术的基础上,分析了利用F-P标准具和参考光栅对波长进行校准的原理,设计了四通道光纤光栅传感系统的硬件解调方案。完成了以DSP芯片TMS320F2812为核心处理器、CPLD芯片EPM240T100C5N为控制器的解调系统硬件设计,包括DSP最小系统、A/D采集模块、F-P滤波器控制模块、SRAM存储模块及串口传输模块。A/D采集模块采用ADS8556芯片实现解调系统的多路信号同步采集;F-P滤波器控制模块产生满足F-P滤波器扫描需要的锯齿波,并保持与A/D采集的同步;SRAM存储模块采用静态随机存储器芯片IS61LV25616来实现系统的存储器外扩,存储采集到的数据;串口传输模块将波长数据传输给上位机。在完成硬件调试的基础上,完成了数据采集控制、外部SRAM地址空间分配、寻峰/谷算法、波长解调算法及串口传输控制等软件程序的编写与调试。对解调系统各功能模块进行了测试,结果表明,A/D采集模块采样率和数据读写速度满足系统性能需求,能够实现多路同步采集;锯齿波与采集模块同步性能良好;软件程序运行稳定、可靠;解调的波长数据能够通过串口准确传输给上位机。
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