光纤力热复合测试仪驱动控制与数据采集预处理技术的研究

摘要

随着科技的不断发展，人们对力热参数测量仪器的开发取得了长足的进步。光纤力热复合测试仪利用分立式光纤传感技术，实现对压力、温度、应变、声振动四种力热参数的测量，通过嵌入式系统采集预处理数据，形成兼具可靠性与实用性的仪器设备。驱动控制与数据采集预处理模块对于整机各系统的正常运行和参数测量的准确性有重要作用。本文针对光纤力热复合测试仪的开发，设计了复合测量系统的驱动控制和数据采集预处理方案，并进行了实验研究，验证了方案的可行性。主要工作内容如下:
　　1.分析了光纤力热复合测试仪中光纤F-P压力传感解调系统、光纤布拉格光栅标准具温度/应变传感解调系统、光纤F-P声振动传感解调系统的原理和特点，并据此制定了本仪器驱动控制与数据采集预处理方案包括采集频率、数据类型以及处理方法。
　　2.根据四个参量对系统的不同要求搭建驱动控制与嵌入式数据采集预处理硬件平台。在搭建好的硬件平台上编写了数据采集预处理程序，主要包括压力、温度、应变、声振动四个参量的数据采集程序，压力数据的FFT算法程序、相位提取程序，温度/应变数据的功率加权寻峰算法程序，声振动数据的双波长解调算法程序以及数据网络传输程序。
　　3.对光纤力热复合测试仪的驱动控制信号进行了测试，对采集程序、预处理程序进行了实验研究，通过TCP/IP协议传输数据与上位机联调，实现了对四个力热参量的有效测量。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 分立式光纤力热传感技术研究进展

1．3 嵌入式系统的发展现状

1．4 课题研究的意义与目的

第二章 光纤力热复合测试仪驱动控制与数据采集预处理方法研究

2．1 光纤力热复合测试仪测量原理

2．1．1 光纤力热复合测试仪基本结构

2．1．2 光纤压力传感解调原理

2．1．3 光纤温度／应变传感解调原理

2．1．4 光纤声振动传感解调原理

2．2 光纤力热复合测试仪驱动控制方法

2．3 光纤力热复合测试仪数据采集预处理方法

2．4 本章小结

第三章 光纤力热复合测试仪数据采集预处理软件研究

3．1 CompactRIO与LabVIEW FPGA

3．1．1 CompactRIO简介

3．1．2 LabVIEW FPGA开发

3．2 硬件平台搭建

3．3 数据采集预处理软件设计

3．3．1 数据采集预处理软件结构

3．3．2 数据采集程序

3．3．3 数据预处理程序

3．3．4 数据传输程序

3．4 本章小结

第四章 光纤力热复合测试仪驱动与数据采集预处理实验研究

4．1 光纤力热复合测试仪驱动控制测试

4．2 光纤力热复合测试仪数据采集预处理实验研究

4．2．1 原始数据采集实验研究

4．2．2 数据预处理实验研究

4．2．3 数据传输实验研究

4．3 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢