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光纤应变测量系统设计

汤林  
【摘要】: 本文根据实验系统的需要,详细介绍了一种将基于3×3耦合器的干涉型光纤传感器应用于应变测量系统的设计过程,全文包括系统设计原理的分析,系统的软硬件设计等内容。本文从以下几个方面展开: 首先阐述了国内外光纤传感器的研究现状,指出了光纤传感器作为一种新型传感器优于其它传统型传感器的地方。同时介绍了几种比较常见的光纤传感器,简明扼要的阐述了这几种常见的光纤传感器的工作原理。 其次从理论上分析了光的干涉原理,阐述了两束光发生干涉的条件、干涉条纹的可见度以及影响因素等,并且给出了光纤迈克尔逊干涉系统的原理图,叙述了发生迈克尔逊干涉的条件和组成迈克尔逊干涉系统的必要因素。讲述了光纤镀膜提高信号信噪比的方法和实验过程。 再次对整个系统的电路组成及各单元电路进行了设计。根据测量系统的需要设计了光源驱动电路、光电转换电路,为后续的信号处理做了比较好的准备。详细叙述了整个信号调理电路的设计过程。系统叙述了以AT89S52为核心的控制电路的组成。并且在整个系统硬件电路设计的基础上阐述了系统的软件部分的设计。讲述了了以单片机为核心的软件设计流程。对CPLD的数字逻辑开发环境MAX+PLUS II做了简明扼要的介绍,并在此开发环境上做了判向电路的数字逻辑设计,最终将测试结果显示在液晶显示屏上。 最后对实验系统进行了初步的实验和标定工作。并对实验数据做了初步的分析。


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