文档介绍：基于腇解调系统的研究与设计摘要随着我国基础设施建设速度加快,各种大型建筑物不断涌现,人们对于大型工程结构的健康诊断也越来越关注。常规的监测方法越来越不能满足现有需求,而光纤传感器以其优异的抗干扰特性和传感信息以波长编码的特点,成为国内外工程领域广泛关注的重要研究课题。其中,光纤布拉格光栅云淞槊舳高、光能利用率高、易复用、适用于工程等特点成为目前光纤传感领域的研究热本文首先系统地分析了光纤传感原理及ǜ衅鞯募际跆氐悖⒃诖嘶础上提出了以可调光纤瞬ㄆ魑;〉耐ㄓ媒獾鞣桨浮U攵訤滤波器的非线性特性的影响,分析了设置波长参考的必要性并提出了具体方法。由高速数字信号处理器钩傻氖执硐低扯怨饴方獾髦刑崛〕隼吹男藕沤惺量化、分析,运用巴特沃斯数字低通滤波器对数据进行了滤波,并通过串行通讯接口将所得数据传送给机。论文对数字处理系统的软硬件进行了详细设计和调试,给出了系统调试结果并进行了讨论。为了提高系统性能,论文还提出了一种高精度的基于疉输出控制瞬ㄆ鞯慕獾鞣桨浮关键词:光纤光栅传感器波长解调点之一。
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第一章绪论课题背景国内外现状目层出不穷,对这些工程的健康诊断和安全监测一直是国内外工程领域广泛关注的重要课题。目前,在大型建筑结构的工程监测中,传统方法大多是采用温度、应力测试探头,人工较多场合也采用电子传感器,通过数据采集箱完成数据采集,较之传统的方法有很大的进步,但是也有它本身无法克服的一些缺陷。例如其抗电磁干扰能力差,存在温漂和零漂,在恶劣环境中使用易失效,耐久性差等。在一些远距离传输网络系统中,各待测点之间距离相隔甚远,结构检测方法是工程界长期努力的方向。其中,光纤布喇格光栅ǜ屑际跏墙改快速发展并在工程实践中得到应用的结构检测技术“⋯,这种技术同时在交通、电力、电子、程检测技术的发展具有重要意义。度的重视,各国更是竞相研究开发并引起激烈的竞争。当前,世界上光纤传感领域的发展可分为两大方向:原理性研究和应用开发。随着光纤技术的日趋成熟,对光纤传感器的实用化展都十分迅速。在军事应用方面,研究和开发主要包括:水下探测的光纤传感器、用于航空监测的传感器、光纤陀螺、用于核辐射检测的光纤传感器等。美国也是最早将光纤传感器用桥梁等大型建筑物浇灌混凝土时其内部的温度和应力变化等。日本和西欧各国也高度重视并用计划”,该计划旨在将光纤传感器用于大型电厂,以解决强电磁干扰和易燃易爆等恶劣环感器的研发和市场竞争,其中包括英国的标准电讯公司、法国的汤姆逊公司和德国的西门子重庆大学、电子工韭部所等。他们在光纤温度传感器、压力计、流量计、液位计、电近几年来,随着我国国民经济的迅速发展,大型基础工程设施不断兴建。各种重大工程结构如桥梁、高层建筑、大跨度空间结构、水坝、核电站、输电、输油网络系统等建设项采集各监测点的温度、应力数据。采用这种方法。测试人员劳动强度较大,采集数据不够准确,信息管理的自动化程度低,难以满足现代信息化管理的要求,监测的实时性较差。目前,必须使用多台采集仪器。成本高且数据采集和管理难于实施。因此,寻找更可靠、更有效的石油,化工,航空、航天、船舶等领域得到广泛的应用。由于ǜ邢低臣吧璞钢饕R览到冢诙訤的许多关键技术仍处于探索研究阶段,因此,从技术上研究ǜ邢低车氖迪帧⒋庸こ躺咸剿鱂传感系统的应用对推动工由于光纤传感器应用的广泛性及其广阔的市场,其研究和开发在世界范围内引起了高开发成为整个领域发展的热点和关键美最高的国家,在军事和民用领域的方面,其进于民用领域的国家。如运用光纤传感器监测电力系统的电流、电压、温度等重要参数,监测投入大量经费开展光纤传感器的研究和开发。日本在世纪年代便制定了“光控系统应境中的信息测量、传输和生产过程的控制。西欧各国的大型企业和公司也积极参与了光纤传公司婀。我国在世纪年代末就开始了光纤传感器的研究,其起步时间与国际相差不远,目前,已有上百个单位在这一领域开展工作,如清华大学、华中理工大学、武汉理工大学、
光纤传感器的特点及应用前景论文的主要内容果具有很高的实用价值,有的达到世界先进水平俊5敕⒋锕蚁啾龋夜难芯克还有不小的差距,主要表现在新型光纤传感技术的应用和商品化、产业化方面,大多数品种仍处于实验室研制阶段,不能投入批量生产和工程化应用。非接触测量、抗电磁干扰、可工作于恶劣环境、灵敏度高、传输距离远,使用寿命长,结构小巧,可适应分布式多点测量,且测量对象广泛。其中以波长编码作为传感信息的ǜ光纤传感器的应用范围很广,几乎涉及国民经济的所有重要领域和人们的日常生活,诟呶麓ǜ衅髁煊颍夜撤椒ㄊ遣捎们︻钏渴斓缗迹倜獭⒊杀靖撸虼耍诘缌ο低常枰2舛ㄎ露取⒌缌鳌⒌缪沟炔问捎诘缋啻ǜ衅饕资芮康绱懦壳胺览卓垢扇乓丫晌N夜蟀影踩ḿ嗖庾远凶钗<值奈侍狻9庀舜ǜ器的使用为彻底解决防雷抗