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基于光纤Bragg光栅的传感器,是利用光纤Bragg光栅的中心波长对温度、应力参量的敏感特性而制成的一种新型光纤传感器,近年来在复合材料及混凝土结构健康检测、电力工业、医学以及能源、化工等领域都有着实际的应用。目前,建立实际工程结构健康监测FBG传感网络是FBG传感技术主要发展方向之一,利用虚拟仪器技术在信号分析、处理、显示、存储和网络传输等方面的优势,开发基于虚拟仪器技术的FGB检测系统具有实际的工程应用价值。 本文在研制出一种复合材料(T300/648)封装的FBG传感器基础上,引入虚拟仪器(VI)技术,结合计算机和数据采集卡,对埋入复合材料内部的FBG传感系统中的应变和温度等特征信号进行监测,基于LabVIEW开发平台实现信号的采集与处理,对不同铺层封装的光纤传感器悬臂梁应变历程与应变分布进行了研究,主要包括: 在光纤Bragg光栅的传感原理与传输理论的基础上,分析了裸光纤光栅应变传感特性,以及光栅中心波长变化对传感灵敏度系数的影响;根据虚拟仪器技术的特点与设计方法,设计了一种基于虚拟仪器技术的复合材料封装的FBG传感检测系统,研究了该系统软、硬件的设计与实现的方法,包括从传感信号的转化到数据的采集,以及数据的处理、用户界面的设计等。通过悬臂梁弯曲变形试验对其传感特性进行试验标定,确定这种传感器的应变灵敏度。并在此基础上进行等强度悬臂梁的弯曲试验,监测悬臂梁应变历程与应变分布。 试验表明:该系统能够正确采集FBG传感过程中的应变和温度等特征信号,并能有效利用计算机实现信号的处理,可以满足FBG实时监测的要求。