分布式光纤传感测温器的温度分辨率和稳定性的研究

发布时间：2017-05-13 06:20

  本文关键词：分布式光纤传感测温器的温度分辨率和稳定性的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：20世纪后半叶，，光纤传感技术借助于高速发展的光纤通信技术得以迅速的应用普及，检测数据信息能够利用光波携带能量信息的特性作为载体，将光纤作为传输通道使数据信息能够有效的传送至检测器件中进行分析处理以及相应结果显示的先进温度检测技术。具备携带温度能量信息的光线是被检测温度信息的载体，而光线进行传输的光纤媒介，自身特性就存在着许多特别的、能够比众多载体和媒介优越的所在之处。分布式光纤测温系统的检测准确程度和完成工作时间在很大程度上影响着整个系统的空间分辨能力、信息采集完成时间以及从客户端发出请求直至得到响应的整个时间。那么提高系统各个部分的处理速度，协调好各个器件之间的数据传输工作就是分布式光纤测温系统的最重要的研究方向。 本论文对分布式光纤测温系统的测温工作原理进行了深入的分析，提高了分布式光纤测温系统的响应时间和测量精度等性能指标。在系统光路设计部分，通过相应的分析计算给出了光纤耦合器的最佳分光比，从而提高了系统光路部分的信号信噪比。在高速A/D采集电路部分，本文设计了高速缓存机制可以有效的将采集到的数据输出到DSP中进行数据处理。在软件设计部分，针对分布式光纤测温系统测量周期过长的问题，本文采用自适应阈值小波滤波算法有效的取代传统滤波方式。自适应阈值小波滤波算法可以经过对数据信号以某种规则进行模仿练习来计算得出在各空间坐标下的非线性阈值函数参量，再进行相应的温度数据信息滤波工作。最后的实验结果对比可知，这种算法能够在一定程度上提高系统温度检测的精确性而且极大的缩短了检测周期。
【关键词】：分布式光纤测温 拉曼散射 自适应阈值 最佳分光比 小波滤波
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH811
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-11
• 1.1 课题背景8
• 1.2 国内外研究现状8-9
• 1.3 本课题的主要任务9-11
• 2 系统基本工作原理11-25
• 2.1 光时域反射原理11-13
• 2.2 拉曼散射技术原理13-16
• 2.2.1 拉曼散射13-14
• 2.2.2 自发拉曼散射原理14-16
• 2.3 系统信号处理的设计16-24
• 2.3.1 系统的测温原理16-20
• 2.3.2 系统参数的设计要求20-23
• 2.3.3 系统信号处理的整体设计23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 系统硬件部分设计25-37
• 3.1 嵌入式开发平台的简介25-28
• 3.2 系统光路的设计与实现28-30
• 3.3 系统电路的设计与实现30-36
• 3.3.1 高速数据采集电路的设计30-33
• 3.3.2 系统电路的数据缓存技术33-36
• 3.4 本章小结36-37
• 4 系统软件部分设计37-46
• 4.1 系统温度信号特性及常用滤波算法37-38
• 4.2 系统滤波方法38-44
• 4.2.1 小波滤波变换的理论基础38-42
• 4.2.2 DSP 程序的设计42-44
• 4.3 本章小结44-46
• 5 系统性能分析46-50
• 5.1 性能测试工具46
• 5.2 实验数据及结果分析46-49
• 5.2.1 系统响应时间分析46-47
• 5.2.2 对比性能分析47-48
• 5.2.3 测量精度分析48-49
• 5.3 本章小结49-50
• 6 结论50-52
• 参考文献52-54
• 致谢54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：361821