基于DFB激光器的FBG加速度传感器解调系统

发布时间：2023-12-26 20:31

　　振动信号在土木、航空、大型机械等许多领域都具有重要的研究意义,是各界学者的广泛关注的一个重要问题,振动传感器的研究是进行振动信号监测的重要一环。光纤光栅传感器具有体积小、重量轻、抗电磁干扰能力强等优点,被广泛研究并应用于监测振动信号。必须与光纤光栅传感器配合使用的光纤光栅解调系统也是近年来研究的热点问题。目前国内外已经研制出多种加速度传感器,对光纤光栅解调系统的研究也越来越成熟,但是,国内外的解调系统主要集中在低频领域,对于高频信号的探测仍然有一些不足。本文主要针对光纤光栅加速度传感器进行数据采集,利用窄带光源解调与强度解调方式相结合,搭建基于分布式反馈激光器的光纤光栅加速度传感器高速解调系统,取得了以下工作结果:(1)设计光纤光栅加速度传感器,阅读大量参考文献对国内外的光纤光栅加速度传感器进行研究和分析,详细解释了光纤光栅加速度传感器的力学理论模型,设计制作了适用于本文搭建的高速解调系统的悬臂梁式加速度传感器,并对传感器进行了试验标定,标定结果表明该传感器的固有频率为86 Hz,在0.5g².5g的加速度范围内,加速度传感器的灵敏度能达到6.7pm/g,线性度也...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 光纤光栅加速度传感器概述
        1.1.1 光纤光栅加速度传感器的研究背景
        1.1.2 加速度传感器的国内外研究现状
    1.2 光纤光栅解调仪概述
        1.2.1 光纤光栅解调仪的研究背景
        1.2.2 光纤光栅解调技术
        1.2.3 国内外研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
2 加速度传感器设计
    2.1 FBG的基本特性与传感原理
    2.2 光纤光栅加速度传感器的理论基础
    2.3 加速度传感器设计与实验
        2.3.1 悬臂梁式加速度传感器设计与实验
        2.3.2 双膜片式加速度传感器
    2.4 本章小结
3 基于DFB激光器的光纤光栅解调系统
    3.1 基于DFB激光器的解调原理
        3.1.1 DFB激光器
        3.1.2 DFB激光器的调谐过程
        3.1.3 基于DFB激光器的解调原理
    3.2 基于DFB激光器的解调系统设计方案
    3.3 光纤光栅解调系统主要器件
        3.3.1 DFB激光器的驱动设置
        3.3.2 光电转换及数据采集模块
    3.4 光纤光栅解调软件设计
        3.4.1 LabVIEW软件概述
        3.4.2 上位机结构设计
        3.4.3 解调算法研究
        3.4.4 软件的模块化实现
    3.5 基于DFB激光器的光纤光栅解调系统的测试实验
        3.5.1 光纤光栅解调仪的验证测试
        3.5.2 光纤光栅解调仪的解调性能测试
    3.6 本章小结
4 结论与展望
    4.1 本文工作总结
        4.1.1 总结
        4.1.2 创新点
    4.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间学位论文发表情况
致谢



本文编号：3875513