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光纤微弯压力传感器的检测系统设计
资料介绍
光纤传感技术发展至今,凭借其独有的性能,被人们重视并得到广泛的应用。伴随着制造业的迅猛发展和光学理论的不断跟新,出现许多种不同调制类型的光纤传感技术,其中光强调制型光纤传感技术出现最早,理论成熟。该类光纤传感器具有对元器件要求较低、设计灵活和灵敏度高等特点。能满足一般生活、工业的测量要求。
本文主要工作为基于光纤微弯损耗的压力传感器检测系统设计。首先,本文分析光纤微弯传感原理,并根据光纤参数和光纤弯曲损耗原理确定了微弯齿的齿距。考虑到实验时物体的放置位置会影响压力的测量结果,搭建了一种能排除物体放置位置因素影响的实验平台。其次,在此基础上设计了能稳定检测和显示外界压力的大小的检测系统。检测系统主要由硬件电路和软件部分组成,硬件电路包含稳定的光源发射、微弱光强的接收、信号放大滤波、数据处理显示和数据的传输部分。数据处理和传输电路使用STC89C52RC单片机及其外围电路。测量结果使用液晶显示屏和上位机显示。最后,为了完成电压值和压力值的关系标定工作,设计了上位机界面并编写了相关程序。上位机功能除了标定和显示外,还具有将标定数据结果发送至单片机功能,以便单片机根据电压值大小查询显示压力值,实现可脱离上位机进行检测目的。
本文通过实验测试了该系统的传感检测性能,得出该传感检测系统性能在合理的范围内,传感检测系统的设计达到预期的效果。
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