基于STM32的FBG解调

发布时间：2024-02-24 13:11

　　光纤光栅传感器是一种能对温度,压力,化学成分等物理量进行精确测量的仪器。光纤光栅传感器具有灵敏度高,制备成本低,易于复用,不受电磁干扰,绝缘性能好,防爆性能强,耐腐蚀等一些独特的优点,这些优点使其逐渐取代了传统的传感器,成为满足现代生产工艺需求的传感器,尤其适用于有高强度电磁干扰、易爆、易燃的环境。传统光纤光栅传感器的解调一般使用光谱仪来实现,这种方法价格昂贵、结构复杂、使用不便,不能满足实用化自动控制的需要。为了减小光谱仪的体积,本文的设计方案用可调谐激光器获得光谱数据,它不仅可以满足实用化自动控制的需求,还具有体积小和价格便宜的优势。同时用STM32F4系统代替了电脑,能更方便的在一些施工场所进行使用。由于可调谐激光器的扫描间隔是10pm,用这种方法最大精度只能达到10pm。为了提高精度,就需要对数据进行拟合。本论文的主要研究内容有以下几个方面:(1)首先详细介绍了传感器的传感机理,阐述了几种常用的解调技术及相关的工作原理,并深入的分析了它们的优缺点。(2)详细介绍了整个系统的结构,并对STM32F4开发板的原理和开发软件进行了概述。(3)介绍了解调的算法。对动态的FBG波长进行实...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1激光器的基本结构示意图

适用的范围更加广泛。通过前面的介绍，可见最近国内在光纤传感器的传感信号研究方面取得了一些进展，而且相信也会有更多方面的光纤传感器研究方向出现，缩小与国外在光纤传感器研究的差距。同时，国家也对光纤传感器领域的研究提供了相应的政策支持，为国内的研究者提供了较好的经费支持，相信在光纤传....

图2.1光纤光栅传感原理图

图2.1光纤光栅传感原理图光纤光栅的解调[42-44]是指对光纤光栅传感器反射波长的偏移量进行测量。最常用的解调方法有光谱仪分析法，光谱仪测量波长具有范围宽、分辨率高等特性，能测量出十分微小的变化量，但它也具有很大的缺点，即体积十分庞大、价格也很昂贵，因此一般情况下只能用于实....

图2.2光谱分析法结构示意图

图2.3可调谐滤波器法结构示意图

中国计量大学硕士学位论文2.2.3可调谐滤波器法可调谐滤波器法的原理主要是，将传感阵列光纤布拉格光栅的反射光信号输入到可调光纤的F-P滤波器，然后调节FFP的透射波长至光纤布拉格光栅的反射光峰值波长，滤波后能得到最大的透射光强，通过FFP驱动电压值与透射波长相应的关....

本文编号：3909046