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E+E壓力傳感器波長(zhǎng)差分解調(diào)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)
近年來(lái),光纖光柵()傳感器由于具有體積小、損耗低、靈敏度高、抗電磁干擾強(qiáng)、壽命長(zhǎng)并且容易實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)和分布式測(cè)量等特點(diǎn),成為傳感技術(shù)領(lǐng)域迅速發(fā)展的前沿課題。隨著電子計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展,對(duì)光纖光柵傳感系統(tǒng)的數(shù)字化、集成化、智能化提出了更高的要求。

E+E壓力傳感器波長(zhǎng)差分解調(diào)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)
硅壓阻E+E壓力傳感器具有結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于低壓力監(jiān)測(cè)場(chǎng)合。該傳感器內(nèi)部具有溫度補(bǔ)償電路以及經(jīng)過(guò)激光調(diào)整的增益調(diào)節(jié)電阻,使得信號(hào)調(diào)理變得簡(jiǎn)單易行。為檢測(cè)該傳感器及其調(diào)理電路的性能,在同一套調(diào)理電路中分別應(yīng)用了相同型號(hào)的四只傳感器,以記錄每只傳感器在相同壓力值的信號(hào)輸出,并計(jì)算確定每只傳感器的輸出信號(hào)隨壓力變化的相關(guān)系數(shù)。通過(guò)對(duì)比四只傳感器的相關(guān)系數(shù),驗(yàn)證了傳感器及其應(yīng)用電路適用于液位測(cè)量。因此研究和開(kāi)發(fā)精度高、測(cè)量范圍寬、穩(wěn)定性好、使用壽命長(zhǎng)、成本低的優(yōu)質(zhì)光纖光柵傳感器具有重要的科學(xué)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 論文首先對(duì)光纖光柵的傳感原理作了具體分析,講述了光纖光柵傳感器的特點(diǎn)以及應(yīng)用范圍和發(fā)展前景。結(jié)合典型光纖光柵傳感器解調(diào)方法和實(shí)際工程測(cè)量的需要,選用了Micron Optics公司的SM125-700光纖光柵解調(diào)儀,并在此基礎(chǔ)上組建了光纖光柵E+E壓力傳感器解調(diào)系統(tǒng)。對(duì)于溫度、應(yīng)變交叉敏感,從而使E+E壓力傳感器的波長(zhǎng)漂移受到了傳感器所在環(huán)境溫度的干擾,特別是在環(huán)境溫度變化劇烈的情況下,這種干擾是災(zāi)難性的。在具體分析國(guó)內(nèi)外典型的溫度、應(yīng)變交叉敏感解決方案基礎(chǔ)上,結(jié)合試驗(yàn)?zāi)Ｐ吞攸c(diǎn),提出了一種較為實(shí)用的差分方式溫度、應(yīng)變交叉敏感解決方案。論文詳細(xì)給出了差分方式的理論基礎(chǔ)和具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 Micron Optics公司的SM125-700光纖光柵解調(diào)儀的軟件使用LabVIEW7.1編寫,具有源代碼開(kāi)放,允許二次開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)。因此,利用LabVIEW7.1修改源程序代碼,將E+E壓力傳感器的波長(zhǎng)漂移信息進(jìn)行信號(hào)分析、處理。在一些特定場(chǎng)合,如門、窗開(kāi)閉狀態(tài)檢測(cè),可通過(guò)指示燈的亮、滅來(lái)顯示門窗的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

E+E壓力傳感器波長(zhǎng)差分解調(diào)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)
該解調(diào)方案合理利用了PC機(jī)的軟件、硬件以及虛擬儀器的優(yōu)勢(shì),在工程上具有廣闊的應(yīng)用前景。試驗(yàn)證明,該解調(diào)系統(tǒng)具有體積小、精確度高、可移植性強(qiáng)、顯示直觀等特點(diǎn),符合傳感器的發(fā)展方向,并為進(jìn)一步的工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。