测控技术与仪器 毕业论文范文——光纤加速度传感器的设计与探讨

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1、光纤加速度传感器的设计与探讨摘要本文设计了一种反射式光强调制型光纤传感器(RIM-FOS)，用于测量低频振动加速度信号。由于只采用一根单模光纤用于发射和接收，使整体结构紧凑小巧且在一定条件和范围内使其数学模型相对简练，通过数字和线性化处理可不失真地实时输出低频振动加速度信号。此传感器具有信号失真小、对初始位移漂移不敏感的特点。本论文首先介绍了光纤传感器和光纤加速度计国内外的发展状况，指出利用光纤传感是当今加速度计的研究热点。本论文在第二部分从不同方面详细介绍了反射式光强调制型光纤加速度计的基础理论，并由此提出了一种新型的加速度计测量方案。本文在其他部分还详细介绍了系统的具体设计与实现，包括对系

2、统光源、光电探测器等器件的选择、系统硬件电路和软件模块的设计等。在硬件设计中通过单片机进行数据的采集、处理，同时采用12位的A/D和D/A转换器，确保有足够的测量精度。软件设计采用结构化程序设计方法，完成了数据的输入、存储、处理、输出等功能。关键词：光纤，加速度计，光强调制，动态测量，线性化第45页共45页FiberaccelerationsensoronthedesignanddiscussionAbstractAreflectiveintensitymodulatedfiberopticsensorisdesigned.Itcanbeappliedinthemeasurementoflow

3、frequencyvibrationacceleration.Theconfigurationiscompactanddelicateforonesinglemodulefiberbeingusedtosendandreceive.Itsmathematicformerisbriefforcertainconditionsandranges.Bymeansofnumberandlinearizationprocessing,areal-timeandundistortedlowfrequencyvibrationaccelerationsignalcanbegivenout.Thecharac

4、teristicofthesensorisundistortedandunsensibletostaticdriftoftheinitialdistance.Theglobaldevelopmentoftheopticfibersensorandaccelerometerisexplainedfirstly，itisprovedthatopticfibersensorhasbeenahotstudyfocusinmanyscientists'eyes.Insecondpartofthispaper,basetheoryofthefiberopticaccelerometerispresente

5、dindetails，accordingtotheprincipleofreflectiveintensitymodulation,anewexperimentalschemeisdescribed.Inotherpartsofthispaper,thedesignofthesystemisdescribedindetail，includingtheselectionofsystemdevicethedesignofsystematiccircuitandsoftware.Inthehardwaredesignasinglechipcomputerisusedtoacquiredandproc

6、essthedata.Using12bits'A/DandD/Aconverterrenderscertainthesystem'smeasurementprecision.Thesoftware'sdesignusesmodularmethodtoaccomplishthesystem'sfunctions,includingdatainput,storage,manage,outputetc.Keywords:Fiber,accelerometer,Intensitymodulation,Dynamicmeasurement,Linearization1绪论1．1课题背景及来源利用外界因素

7、使光在光纤中传播时光强、相位、偏振态等参数发生变化，从而对外界因素第45页共45页进行计量和数据传输的技术称为光纤传感技术。光纤传感技术是伴随着光通讯技术和半导体技术发展而衍生的一种新的传感技术，是光传感、通讯电子技术互相交叉、互相渗透的高科技技术，是国家“十五”重点支持发展的信息产业的重要组成部分。1966年英国的K.C.Kao，G.A.Hockpam[1]等人首先提出了用玻璃纤维传输光信息，奠