光纖傳感空分復(fù)用下多點溫度與應(yīng)力的監(jiān)測顯示
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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)過高斯曲線擬合方程處理，求出對應(yīng)的溫度和應(yīng)力。由于條件限制，實驗中采用的FBG中心波長均為1 550 nm，腔長為15 μm的F-P腔。以第1路光纖為例，實驗測得的參數(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腔長與應(yīng)力變化關(guān)系曲線，在F-P腔長為8．5 μm范圍內(nèi)對應(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代表所測的F-P腔長；F代表應(yīng)力。故由測得的腔長L可求出F。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/159493.htm
圖4(b)為FBG反射中心波長與溫度變化關(guān)系，擬合的高斯方程為：
λB=9．565T+1 550．121 75 (8)
式中：T代表所測溫度；λB代表FBG反射中心波長。故由測得反射中心波長λB可求出T。最后通過VB代碼編寫實現(xiàn)所測溫度與應(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)控顯示的實驗結(jié)果如圖5所示。
3 結(jié)語
理論與實驗結(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，能實現(xiàn)對監(jiān)測點溫度與應(yīng)力的高精度解調(diào)，同時由空分復(fù)用可實現(xiàn)多個監(jiān)測點的同時測量。系統(tǒng)設(shè)計采用FPGA+NiosⅡ完成數(shù)據(jù)的采集與VB通信的處理。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)性能可靠，準(zhǔn)確的對溫度與應(yīng)力實現(xiàn)實時監(jiān)控，且運行穩(wěn)定。而FPGA的預(yù)留I／O端口可作為擴展端口使用，以便實現(xiàn)更多監(jiān)測點的測量。當(dāng)實時性達(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，對其各子系統(tǒng)溫度與應(yīng)力的實時動態(tài)監(jiān)控；以及對大型機械廠房溫壓的實時動態(tài)監(jiān)控等等。
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