光纖傳感空分復(fù)用下多點(diǎn)溫度與應(yīng)力的監(jiān)測(cè)顯示
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2．2．3 VB界面顯示
將VB串口通信接收端接收到的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)高斯曲線擬合方程處理，求出對(duì)應(yīng)的溫度和應(yīng)力。由于條件限制，實(shí)驗(yàn)中采用的FBG中心波長(zhǎng)均為1 550 nm，腔長(zhǎng)為15 μm的F-P腔。以第1路光纖為例，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的參數(shù)由Matlab進(jìn)行高斯曲線擬合結(jié)果如圖4所示：圖4(a)為F-P腔長(zhǎng)與應(yīng)力變化關(guān)系曲線，在F-P腔長(zhǎng)為8．5 μm范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)著10-3ε，擬合的高斯方程可表示為：
F=(L-15)×1 000／85 (7)
式中：L代表所測(cè)的F-P腔長(zhǎng)；F代表應(yīng)力。故由測(cè)得的腔長(zhǎng)L可求出F。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159493.htm
圖4(b)為FBG反射中心波長(zhǎng)與溫度變化關(guān)系，擬合的高斯方程為：
λB=9．565T+1 550．121 75 (8)
式中：T代表所測(cè)溫度；λB代表FBG反射中心波長(zhǎng)。故由測(cè)得反射中心波長(zhǎng)λB可求出T。最后通過(guò)VB代碼編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)所測(cè)溫度與應(yīng)力的界面監(jiān)控顯示。
這里以引用VB串口接收8路通道采集的數(shù)據(jù)為例，雙參數(shù)顯示的代碼如下：
由FBG0采集的數(shù)據(jù)，用Matlab高斯曲線擬合通過(guò)方程處理求出T／F。
由FBG1采集的數(shù)據(jù)，用Matlab高斯曲線擬合通過(guò)方程處理求出T／F。
多路解調(diào)雙參數(shù)T／F數(shù)值監(jiān)控顯示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。
3 結(jié)語(yǔ)
理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，F(xiàn)BG與F-P腔串聯(lián)復(fù)用傳感器可以消除溫度與應(yīng)力的交叉敏感，能實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度與應(yīng)力的高精度解調(diào)，同時(shí)由空分復(fù)用可實(shí)現(xiàn)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的同時(shí)測(cè)量。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用FPGA+NiosⅡ完成數(shù)據(jù)的采集與VB通信的處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)性能可靠，準(zhǔn)確的對(duì)溫度與應(yīng)力實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，且運(yùn)行穩(wěn)定。而FPGA的預(yù)留I／O端口可作為擴(kuò)展端口使用，以便實(shí)現(xiàn)更多監(jiān)測(cè)點(diǎn)的測(cè)量。當(dāng)實(shí)時(shí)性達(dá)到一定精度后，該方案就能滿足大型工程的應(yīng)用需求，如在航空航天的衛(wèi)星發(fā)射時(shí)，對(duì)其各子系統(tǒng)溫度與應(yīng)力的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控；以及對(duì)大型機(jī)械廠房溫壓的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控等等。
評(píng)論