基于FPGA的倏逝波型光纖氣體檢測(cè)研究
加入技術(shù)交流群
3．1 分析模型
本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到相關(guān)誤差數(shù)據(jù)，得到各種情況與條件下的插值表，進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，找出對(duì)應(yīng)關(guān)系與特性。通過(guò)對(duì)各成分標(biāo)準(zhǔn)濃度氣體的測(cè)量，獲得測(cè)量數(shù)據(jù)和濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)Matlab軟件建立分析和處理模型，擬合出CO2、CO等成分的關(guān)系曲線。分析影響系統(tǒng)測(cè)量精度的因素，包括環(huán)境溫度變化、氣體壓強(qiáng)變化、光源變化與工作條件狀態(tài)變化等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)多種成分進(jìn)行同時(shí)測(cè)量，對(duì)不同氣體成分之間相互干擾的問(wèn)題進(jìn)行分析，得到各個(gè)成分之間的影響系數(shù)，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償。建立數(shù)據(jù)庫(kù)與快速算法，通過(guò)對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)補(bǔ)償，使得傳感器測(cè)量精度不受外部環(huán)境狀態(tài)的影響，有效提高測(cè)量精度，提高氣體分析系統(tǒng)的精度與響應(yīng)速度。
3．2 檢測(cè)模塊
系統(tǒng)基于FPGA進(jìn)行激光驅(qū)動(dòng)控制與檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)與功能驗(yàn)證，采用Altera公司StratixⅡ系列高密度FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)。基于FPGA實(shí)現(xiàn)對(duì)于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器通用的溫度電流控制模塊、鋸齒波發(fā)生掃描電路模塊、高頻調(diào)制電路 模塊。開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于嵌入式Nios處理器的整個(gè)控
制系統(tǒng)的程序，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)輸入輸出、存儲(chǔ)、中斷管理工作，使各個(gè)模塊能夠協(xié)同有序工作，系統(tǒng)架構(gòu)如圖5所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/191072.htm
4 結(jié)論
本文對(duì)光纖氣體傳感器的發(fā)展進(jìn)行了介紹，同時(shí)對(duì)倏逝波型光纖氣體檢測(cè)的理論知識(shí)、工作原理及其傳感結(jié)構(gòu)展開(kāi)了分析，并提出基于FPGA的新型光纖氣體傳感系統(tǒng)的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，通過(guò)模擬與實(shí)驗(yàn)，表明設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可快速進(jìn)行一種或多種氣體的檢測(cè)和控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。倏逝波型光纖氣體傳感器特有的優(yōu)勢(shì)相信能在工業(yè)氣體在線監(jiān)測(cè)、有害氣體分析、居住環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。
評(píng)論