收藏本站
《南昌航空大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于匹配法的嵌入式光纤光栅温度传感系统

胡霁  
【摘要】:光纤布喇格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)是一种折射率呈固定的周期性调制分布的新型光无源器件。光纤光栅技术的出现被认为是光纤通信领域的一个里程碑。随着研究的深入,它波长编码、抗电磁干扰、抗腐蚀和可靠性好等在传感领域得天独厚的优势也被人们所发现。目前,光纤光栅传感器已经被广泛应用于土木、医学、航天等各个领域,对光纤光栅传感技术的研究和应用也越来越引起了人们的重视。 本文从实际应用出发,主要目的是为了设计一个满足工程检测需要的便携式光纤光栅温度传感解调系统。在对现有光纤光栅传感解调方案进行分析和比较的基础上,并结合实验室的实际条件设计了一个基于匹配法的嵌入式光纤光栅温度传感系统。 在本论文中首先利用耦合模理论对光纤光栅传输特性进行了系统分析和研究,针对目前光纤光栅传感器实际应用中所存在的温度和应力交叉敏感问题,本文提出了一种新型的传感头封装方法,经理论分析该方法能够很好的消除温度和应力交叉敏感问题。然后根据设计需求完成了光电探测器放大电路和以DSP2407为核心的A/D转换电路、时钟复位电路、仿真接口电路、DSP与USB接口芯片CH375的接口电路的设计;在硬件设计的基础上,完成了对系统软件部分的编程工作。接着为了实现良好的人机交互功能,利用Visual C++中的提供的MFC编程方法编写了一个解调结果查询界面。通过该界面可以完成实时检测数据的观测和历史数据的查询,另外还可以实现对光栅光谱波形的绘制功能。 最后,对整个系统进行调试,在调试成功做进行了实验并对实验结果中所产生的误差进行分析。实验结果表明整个系统的设计也基本符合预期的目标。
【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP212.11

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨刚;基于罗氏线圈的光纤光栅电流传感技术的研究[D];燕山大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 禹大宽,乔学光,贾振安,王敏;光纤光栅传感系统的现状及发展趋势[J];传感器技术;2005年03期
2 姜德生,方炜炜;Bragg光纤光栅及其在传感中的应用[J];传感器世界;2003年07期
3 刘云红;光纤光栅传感器技术及其应用[J];传感器世界;2005年03期
4 智兆华 ,张鹏;USB接口芯片CH375的原理及应用[J];今日电子;2005年08期
5 张伟刚,董孝义;光纤光栅传感系统模型及其关联解调理论[J];光电子·激光;2003年09期
6 林钧岫,彭伟;光纤布拉格光栅及其应用[J];光学技术;1999年02期
7 廖帮全,赵启大,冯德军,黄勇林,李杰,王跃,董孝义;光纤耦合模理论及其在光纤布拉格光栅上的应用[J];光学学报;2002年11期
8 董玉明;张旭苹;路元刚;刘跃辉;王顺;;布里渊散射光纤传感器的交叉敏感问题[J];光学学报;2007年02期
9 李志全,许明妍,汤敬,陈颖,赵彦涛;光纤光栅传感系统信号解调技术的研究[J];工业仪表与自动化装置;2005年03期
10 于秀娟;余有龙;张敏;廖延彪;赖淑蓉;;铜片封装光纤光栅传感器的应变和温度传感特性研究[J];光子学报;2006年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 童峥嵘;光纤光栅传感网络及解调技术的研究[D];南开大学;2003年
2 高宏伟;新型光纤光栅传感复用系统的研究[D];南开大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 许儒泉;新型光纤Bragg光栅解调系统研究[D];武汉理工大学;2004年
2 张洪波;基于DSP的光纤Bragg光栅解调[D];武汉理工大学;2004年
3 丁雷;布拉格光纤光栅传感器解调信号的实时采集与分析[D];湖南大学;2005年
4 罗铁亮;基于DSP系统的光纤光栅解调器的研究[D];武汉理工大学;2005年
5 冉茂华;基于DSP的FIR数字滤波器的设计[D];武汉理工大学;2006年
6 于春雨;基于DSP的光纤Bragg光栅温度解调系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2006年
7 李林;高精度光纤光栅传感解调系统的研究[D];燕山大学;2006年
8 付振强;光栅匹配法光纤光栅传感解调器驱动与测量系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程书剑;刘西拉;方从启;;混凝土结构埋入式传感器的耐久性研究[J];四川建筑科学研究;2009年03期
2 戚振彪;齐慧;廖军;蒲道杰;;电子式电流互感器的研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年S1期
3 张鑫;;光纤布拉格光栅在火灾监测中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年04期
4 魏世明,柴敬,李毅;岩梁小变形的光纤光栅检测方法研究[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
5 魏世明;柴敬;;相似模拟实验中光纤光栅传感检测研究[J];地下空间与工程学报;2007年06期
6 张伟刚,赵启大,开桂云,刘志国,董孝义;基于弹性梁的光纤光栅波长调谐原理及技术[J];半导体光电;2001年05期
7 黄山,赵华凤,俞涛,周开军,刘海涛;光纤光栅温度补偿桥式结构[J];半导体光电;2003年06期
8 巩宪锋,王长松,郭转运,吕可诚;FFP边带滤波技术研究[J];半导体光电;2004年01期
9 罗洪,熊水东,陈儒辉,胡永明,倪明,孟洲;全保偏光纤加速度矢量传感器的设计与实验[J];半导体光电;2004年03期
10 杨华勇,周伟林,李智忠,孙崇峰,胡永明;窄带激光器调谐的光纤光栅波长移位解调[J];半导体光电;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 戚振彪;齐慧;廖军;蒲道杰;;电子式电流互感器的研究[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
2 陈怀琛;屈胜利;何雅静;;控制系统化简的矩阵方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 刘长武;吴鑫;陈泽辉;;基于光纤微弯传感的三维物理模型应力测量技术[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
4 雷平顺;薛力芳;何军;曾华林;付跃刚;周燕;;ZEMAX在多模光纤准直器设计中的应用[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
5 张旭苹;张益昕;王顺;;布里渊分布式光纤传感系统实时频谱分析技术[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 陈怀琛;;数字滤波器的信号流图方程和计算机求解[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
7 庄卫星;金轶群;;FTTH用高强度抗弯曲单模光纤[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
8 张冬玲;于丹;;数字信号处理课程设计改革[A];中国电子教育学会高教分会2010年论文集[C];2010年
9 史巍巍;胡婷婷;;光纤光栅探测超声波的研究现状浅析[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
10 董晓马;王忠辉;;智能复合材料中FBG智能夹层的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(9)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 翁继东;超快脉冲激光干涉技术及其在冲击动力学过程诊断中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
2 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 朱晓亮;波导型微结构光纤与标准光纤的耦合机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张勇;布里渊光纤陀螺有源腔关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 陈世同;高精度光纤陀螺建模及信号处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 吕文磊;压差式光纤矢量水听器基元与测试技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 史青;光子晶体光纤及其在传感领域的应用研究[D];南开大学;2010年
8 姜萌;光纤CRDS流体传感的理论与实验研究[D];南开大学;2010年
9 石洗凡;大幅面古画高保真数字获取关键技术研究[D];浙江大学;2010年
10 凌张伟;基于临界折射纵波和表面波的压力容器压力测量方法研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高超;双包层光纤微弯传感器及光纤光栅传感网络设计研究[D];山东科技大学;2010年
2 郑莉;DSP在集装箱加强板焊接定位系统中的应用[D];山东科技大学;2010年
3 王铁柱;基于硅基波导声光移频器理论与技术的研究[D];长春理工大学;2010年
4 张波;基于数字信号处理技术的探纬检测设备研制[D];浙江理工大学;2010年
5 任泉;基于光纤传感的细纱小张力检测技术研究[D];浙江理工大学;2010年
6 贾林涛;折射率调制光纤气体传感系统设计与研究[D];郑州大学;2010年
7 尹霞;汽车动态称重数据预处理及模糊补偿算法设计[D];郑州大学;2009年
8 左伟丽;连续掺镱光子晶体光纤激光器理论和实验研究[D];郑州大学;2010年
9 霍亮;两轮自平衡电动车的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 韩书新;光纤陀螺用保偏光纤及光纤环测试方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈小燕;林玉池;付鲁华;王为;;LabVIEW实现光纤光栅传感解调[J];传感技术学报;2008年01期
2 滕峰成;杨刚;董博;董理科;;基于FMCW技术的光纤光栅振动解调系统设计及复用特性分析[J];传感技术学报;2010年12期
3 杨兴;胡建明;戴特力;;光纤光栅传感器的原理及应用研究[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2009年04期
4 刘彬,张秋婵;光电检测前置放大电路的设计[J];燕山大学学报;2003年03期
5 李宝树;钟小江;仝卫国;;基于磁致伸缩效应的FBG电流传感器[J];电工技术学报;2009年01期
6 罗承沐;张贵新;王鹏;;电子式互感器及其技术发展现状[J];电力设备;2007年01期
7 刘青,王增平,徐岩,焦彦军,曲艳华;光学电流互感器对继电保护系统的影响研究[J];电网技术;2005年01期
8 孙圣和;;现代传感器发展方向[J];电子测量与仪器学报;2009年01期
9 李旭光;秦松林;肖登明;;光电互感器在特高压电网中的应用技术分析[J];高电压技术;2007年06期
10 姜德生,何伟;光纤光栅传感器的应用概况[J];光电子·激光;2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李维波;基于Rogowski线圈的大电流测量传感理论研究与实践[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 郑菊;阵列波导光栅波分复用器的理论设计和性能分析[D];吉林大学;2004年
2 刘楚辉;基于超磁致伸缩材料的微位移致动器设计与研究[D];浙江大学;2004年
3 张德铭;基于Rogowski线圈动态模型的研究[D];华北电力大学(北京);2006年
4 周立猛;光纤电流传感器的初步研究[D];沈阳工业大学;2007年
5 李学胜;CCD光谱成像技术在光纤光栅解调技术中的应用[D];黑龙江大学;2007年
6 张玲;基于超磁致伸缩材料的光纤光栅电流传感器[D];江苏大学;2009年
7 樊程广;光纤磁致伸缩传感器技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张伟刚,赵启大,开桂云,刘志国,董孝义;基于弹性梁的光纤光栅波长调谐原理及技术[J];半导体光电;2001年05期
2 陈长勇,乔学光,贾振安,付海威,郭团,孙安;光纤光栅传感应用中的波长编码信号解调技术[J];半导体光电;2003年02期
3 苏国彬,李铮;分布式光纤测温系统温度数据的最佳解调方法[J];北京航空航天大学学报;2003年04期
4 关铁梁;同时测量应力和温度的光纤传感技术述评[J];传感技术学报;1997年02期
5 江毅,陈伟民,杨礼成,黄尚廉;光纤光栅用于应变/温度传感初探[J];传感技术学报;1997年03期
6 童峥嵘,黄勇林,蒙红云,董新永,开桂云,董孝义;一种新颖的光纤光栅位移传感的研究[J];传感技术学报;2002年01期
7 曹晔,刘波,刘丽辉,罗建花,赵健,高宏伟,张伟刚,开桂云,董孝义;对温度不敏感的光纤光栅压力传感器[J];传感技术学报;2005年01期
8 江天府,陈卫红;光纤光栅传感器复用技术述评[J];传感器技术;1997年04期
9 王目光,李唐军,卓锋,赵玉成,简水生;应变和温度同时测量光纤光栅传感器的研究[J];传感器技术;2001年09期
10 苏立国,刘振宇,董小鹏,游佰强;基于DSP的光纤电流传感器设计与分析[J];传感器技术;2001年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘云启;布拉格与长周期光纤光栅及其传感特性研究[D];南开大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 张昕明;光纤光栅传感信号解调技术[D];黑龙江大学;2002年
2 翟海鹏;基于DSP的数字MSK系统研究[D];大连海事大学;2002年
3 王海平;光纤Bragg光栅对在FBG型传感器中的应用[D];福建师范大学;2003年
4 王雅杰;基于TMS320C5402的数字滤波器及其应用系统的设计与实现[D];北京工业大学;2003年
5 张心天;多FBG传感器解调新方法的计算机信息处理系统的研究[D];武汉理工大学;2003年
6 尹进;光纤布拉格光栅传感解调系统的研究与开发[D];武汉理工大学;2003年
7 许儒泉;新型光纤Bragg光栅解调系统研究[D];武汉理工大学;2004年
8 丁雷;布拉格光纤光栅传感器解调信号的实时采集与分析[D];湖南大学;2005年
9 吴国庆;基于MZ干涉仪的光纤光栅温度传感解调系统的研究[D];燕山大学;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026