基于嵌入式的光纤光纤传感技术在桥梁检测上的运用

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1、基于嵌入式的光纤传感技术在桥梁检测上的运用摘要：光纤传感器自发明以来，已走过了原理性研究和实验论证阶段，广泛应用于结构健康检测、智能材料、电力工业、医药和化工等众多领域。对于微小波长变化，虽然高分辫率光纤光弹分析仪可以分辨，但这类高档实验室设备价格昂贵，体积庞大，检测速度慢，操作复杂，不适宜现场或工程应用，且不能真接获得各种应用需要的参量或输出形式。光纤光栅传感解调技术已成为限制光纤光栅传感器应用的最主要障碍，也是光纤光栅传感技术中重要研究方向和亟待解决的关键问题之一。本论文以桥梁健康状况监测为应用背景，研究了具有分布式、多通道、多点、高速特点的，基于嵌入式ARM技

2、术的光纤传感技术的关键技术。关键词：光纤传感器，嵌入式系统；ARMAbstract：Since1tslnvitention．sensorhascompletedtheoreticresearchandexperimentdemonstration，andbecomingmorewidelyusedinmanyfields，suchasstructurehealthmonitor,intelligentmaterial，electricpowerindustry,medicalandchemicalindustryandSOon．Howtodetectandmeasu

3、rethetinyexcursionofthewavelengthreflectfromtheFBGsensors，thiskindofupscalcbench—scaleequipmentisexpensive，thevolumeishuge，theexaminationspeedisslow,theoperationcomplex，notsuitablefortheprojectapplicationonthescene，andcannotobtaintheparameteroroutputformdirectlywhichtheapplicationsneed

4、s．TheFBGsensorsdemodulatingtechnologyhasbecomethemainbarriertolimititsapplications，alsobecomethemostimportantresearchdirectionintheopticalfibersensortechnologyandthekeyproblemtobesolved．Althoughalargenumberofresearchunitsindomesticandabroadhavebeendonealotofresearchandinvestigationsont

5、hedemodulationmethodsofFBG,mostoftheresearchesarestillinthephaseoflabexperimentsandhavealongwaytogotothepracticalindustrialmassproductions．WiththeearlierperiodworkandtechnicalsupportofWuhanUniversityofTechnologyopticalfibersensortechnologyresearchcenter,andtheapplicationbackgroundofthe

6、bridgehealthmonitor,thispaperresearchedthekeytechnologyofembeddedFBGSensorsdemodulationsystem，whichhasthecharacteristicofdistributional，multichannel，multi—pointandhighspeed。KeyWords：F-Pfilter；embeddedsystem；ARM一，嵌入式光纤传感技术广泛用于桥梁检测的背景随着国民经济的飞速发展，我国公路建设取得了令人瞩目的巨大成就，很多省市以高等级公路为主骨架四通八达的公路网已

7、初步形成。桥梁是公路的重要组成部分，姿态各异的城市立交桥、气势宏阔的跨江大桥逐渐增多，连绵逶迤的跨海大桥工程也正蓄势待发。它们的使用期限长达几十年，甚至上百年。桥梁建成通车以后，在其服役过程中，由于环境荷载作用、疲劳效应、腐蚀效应和材料老化，车辆荷载增大或交通量剧增，桥梁伸缩缝损坏对桥梁结构带来的不利影响等等灾变因素的祸害作用，结构不可避免地会产生损伤累积和抗力衰减，从而造成抵抗自然灾变能力的下降．这些突发事故不仅造成重大的人员伤亡和财产损失，而且造成了不良的社会影响。虽然在事故发生前出现了结构开裂、桥身下沉以及漏洞等征兆，但是由于缺乏有效的结构健康监测手段和必