基于AMPCI9101A的光纤光栅复用传感系统研究.pdf

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1、第24卷第5期传感技术学报Vo1．24No．52011年5月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMav20l1TheStudyonMultipliedFiberopticalGratingSensingSystemBasedonAMPCI9101ATONGZhengrong，WANTongli，YANGXiufeng，CAOYe(TianjinU抽niversit刚yofTEechtnroolnoigcys，aTnidanCfionm3m0u0n3i8c4at，iConhiDnaev泌d一d’)／Abstract：Amultipliedsensorssys

2、tembasedonAMPCI9101Aisdescribed，andanovelmethodofdetectingphaseshiftwhichutilizessoftwareisproposed．Thesystem，whichemployspiezoelectrictransducers(PZT)toachievephasemodulation，usingdataacquisitioncard(AMPCI9101A)tocollectthecarriersignal，throughthediscreteFouriertransform(DFr)todetectthephasemodul

3、ationsigna1．Thesystemachieves7channels(upto15channels)multipliedsensors’synchronization，real—timedemodulationwithresolutionupto2．65X10nm．Thissystemusessoftwaretoprocesstheacquisitionsignal，andtheMZinterferometerwasencapsulated，effectivelyreducethenoise．Thissystemcandetectbothstaticanddynamicsignal

4、andhasameritofsimplestructureandlowcost．Keywords：multipliedsensors；fiberBragggrating；mach—zehnderinterferometer；AMPCI9101A；phasemodulationEEACC：7230E；7230Cdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2011．05．009基于AMPCI9101A的光纤光栅复用传感系统研究木童峥嵘，万同利，杨秀峰，曹晔(天津NT．大学智能计算及软件新技术重点实验室及薄膜电子与通信器件实验室，天津300384)摘要：构建基于AMPCI9101A

5、的复用传感系统，提出一种利用软件进行相位检测的新方案。系统采用压电陶瓷(PZT)实现相位载波调制，利用数据采集卡(AMPCI9101A)对载波信号进行采集，通过离散傅里叶变换(DFT)对相位调制信号进行检测，实现了对7路(最多可达15路)复用传感的同步、实时解调，分辨率可达2．65x10～nm。系统利用软件处理采集信号，并对M—Z干涉仪进行了封装，有效的降低了噪声引入。系统结构简单，成本低，可同时检测静态信号和低频动态信号。关键词：复用传感器；光纤Bragg光栅；M—Z干涉仪；AMPCI910IA；相位调制中图分类号：TN253文献标识码：A文章编号：1004-1699(2011)05-0

6、671—04近年来，光纤光栅以其抗电磁干扰、耐腐蚀、体利用计算机控制AMPCI9101A数据采集卡输出调制积小、质量轻，传输损耗小，便于复用等特点已经成信号，通过压电陶瓷(PZT)实现对M-Z干涉仪的相为目前光纤传感器系统的研究热点⋯。目前波长位调制，光纤光栅反射光信号，经光／电和模／数转换解调技术是限制其发展的重要因素之一。光纤后，通过分辨率为12bit的AMPCI9101A数据采集卡光栅传感器常用的解调方法有：匹配滤波法、非进行采人计算机，在VC++6．0编程环境下，编写软平衡M—z干涉仪法、可调谐F—P腔法等，其中非件实现数据处理、数据存储传输及系统智能化平衡M—z干涉仪具有响应快、

7、分辨率高、插人损耗等]，有效的简化了电路、降低了系统成本，同时少、成本低等优点。传统的M—z干涉仪解调方法，抑制了噪声的引入。该系统具有较高的分辨率和测仅适用于小幅度动态信号的检测，且利用硬件对相量精度，可实现对多路复用传感的同步解调¨⋯，并位信息进行检测，增加成本同时易引入噪声。可以实现对静态信号和低频动态信号的检测。本文介绍了一种基于全光纤非平衡M—z干涉1非平衡M—Z干涉仪的解调原理仪的解调系统，通过在固定环境中加