基于单片机的光纤光栅解调器

piday123

基于单片机的光纤光栅解调器

7 S3 Q" _; e5 W* i" f: g0 u1 A- w7 u摘要:Bragg光栅解调系统是光栅传感器得以实用化的关键。根据光纤Bragg光栅传感器的传感机理,介绍了Bragg 光栅解调
系统的工作原理,建立了解调系统模型,提出了实现Bragg光栅解调的单片机解调系统,给出了详细的软硬件设计方案。光栅
# S  t/ \9 L" ^解调系统测量能够精度达到+5pm,重复性最大误差为+-8pm。
/ B! o& h, s6 f  j) y1 w2 [关键字:BRAGG光栅;F-P解调;单片机;89C52
2 n0 Y8 \  B4 m/ P+ S4 }
$ L* w: S; ~' T4 g) V, T
! u- g  U9 k! Q光纤光栅传感器的应用是-一个方兴未艾的领
( j0 B. }7 H# P' m域,有着非常广阔的发展前景。目前限制光纤光栅传
; {  _- \0 ?: l7 l% r感器大量实际应用的最主要障碍就是传感信号的解
调。光纤光栅传感解调方法有许多,但是能够实际应
用的解调产品并不多,而且价格昂贵。因此研究开发
' C, g* }2 [) I9 m. J8 i2 `; C适于实际工程应用的解调系统，降低解调系统的成
) _0 L4 t8 o2 X( w9 h本，是使光纤光栅传感器能够在实际工程应用中得
3 q. o4 g- i+ e' {到推广的关键问题。
" K9 S1 \8 J3 z2 E8 n有鉴于此,为了满足工程应用的需要,本文提出
了--种基于单片机的光纤光栅解调技术，即利用目前
  x( ?, |5 u$ }$ A) @1 b应用极为广泛,价格比较便宜的单片机作为信号采集
/ h$ I* i4 K: N0 m- P2 R$ }和处理的mcu,开发-种较高精度的、廉价的、便携
* k6 _$ \/ P8 y$ [# K+ i的、能进行快速测量且能方便获取所测参变量大小的
0 n7 K( d: Q6 q/ Q& N2 l+ T+ G$ Z% C解调器。为了解决了单个单片机速度较慢的问题,系
统中采用双CPU ,其中-一个单片机完成信号解调的算
9 i3 U8 F$ K* U: u. e6 K法,而另-一个单片机完成逻辑控制,人机接口和与上
2 a, c% ^7 ]  o# o$ G# N位机的通信,通过双口RAM实现双机数据共享。
1解调系统结构和原理
1 @9 s1 q+ K  [2 G& L解调系统总体结构图如图1 所示。主要由三部分
3 `$ l& ?5 q. c$ z1 G1 F组成,Bragg光栅(测量光栅),光纤光栅解调器,计算
) q* g# V" c$ \4 J3 H机。其中光纤光栅解调器可以细分为2个部分,模拟
" I7 D. d9 V% X; G7 V1 W% Z电路部分和数字电路部分,模拟电路部分的功能是把
# p2 q1 H$ V9 \Bragg光栅(测量光栅)受到的应变或者温度变化变成

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

! f! p8 T+ s) s5 k( L

dull

光纤光栅传感器的应用是-一个方兴未艾的领 域,有着非常广阔的发展前景。目前限制光纤光栅传 感器大量实际应用的最主要障碍就是传感信号的解 调。光纤光栅传感解调方法有许多,但是能够实际应 用的解调产品并不多,而且价格昂贵。因此研究开发 适于实际工程应用的解调系统，降低解调系统的成 本，是使光纤光栅传感器能够在实际工程应用中得 到推广的关键问题。