【摘 要】
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光纤Bragg光栅传感器是以光纤布拉格光栅作为敏感元件的功能型光纤传感器,由其构成的分布式光纤Bragg光栅传感器有广泛的应用领域。当该传感器受温度、应变等外界参量的作用
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光纤Bragg光栅传感器是以光纤布拉格光栅作为敏感元件的功能型光纤传感器,由其构成的分布式光纤Bragg光栅传感器有广泛的应用领域。当该传感器受温度、应变等外界参量的作用时,布拉格波长会发生相应的漂移,因此,研究光纤Bragg光栅传感器的关键问题是如何精确测量多点光纤Bragg光栅反射波长漂移量。本文详细分析了传统的电路变换、峰值检测和相关检测法的不足之处,提出基于F-P可调谐滤波器,采用插值和分段FFT快速相关算法相结合的处理技术。从理论和MATLAB仿真两方面进行了分析,验证了该方法理论上的可行性。根据实际情况和算法具体要求,选择DSP芯片(TMS320VC5416)及外围电路器件完成了硬件电路板的设计和制作。在硬件设计的基础上,用C和汇编混合编程,完成核心算法及与硬件相关的软件设计,并用VB编写了上位机界面。通过模拟的信号源,在制作的硬件电路板上实现了插值―分段FFT快速相关算法,从上位机界面所接收到的数据可以看出采用该方法可以直接求出波形的位移偏移量。与峰值检测和分段FFT快速相关算法相比误差较小;与相关检测法相比运算量小很多,能够更快速的进行数据处理。
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