一种光纤光栅解调仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光纤光栅解调仪，包括内置的电源模块、FPGA、驱动电路模块、光纤光栅、光纤光栅温度传感器和计算机，所述电源模块的输出端与FPGA的输入端电性连接，所述驱动电路模块的输出端电性连接有光耦合器，所述光耦合器的输出端电性连接有光电转换模块，所述光电转换模块的输出端电性连接有数据采集单元，所述数据采集单元的输出端与计算机的输入端电性连接。通过FPGA的运用，能够根据FPGA可编程特性及高实时性的特性，大幅度提高该解调仪的实时监测能力以及解调速度，且能够快速高精度的采集温度信号进行解调，提高实时的温度信息以及波长解调的精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤传感、光学测量
，具体为一种光纤光栅解调仪。
技术介绍
光纤光栅传感器是光纤传感器的一种，是依靠反射光的中心波长变化来反映被测物理量的大小，广泛应用于结构健康监测、温度监测和铁路落实监测等领域，光纤光栅传感器在使用时都需要配合光纤光栅解调仪将光信号转变为能被计算机系统所识别的电信号，光纤光栅解调仪使用的好坏直接影响监测的结果。随着科技的发展，市场上出现了许多种类的光纤光栅解调仪。但是，目前市面上的光纤光栅解调仪，使用时常常会受到光纤光栅距离的影响，出现解调波长不精确的问题，且不能够精确采集以及提供实时的温度信息，难以满足市场的使用需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种不受光纤光栅距离影响、波长解调精度高的光纤光栅解调仪，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种光纤光栅解调仪，包括内置的电源模块、FPGA、驱动电路模块、光纤光栅、光纤光栅温度传感器和计算机，所述电源模块的输出端与FPGA的输入端电性连接，FPGA的输入端电性连接有键盘模块，FPGA的输出端电性连接有显示模块，FPGA的输出端远程双向连接有3G通信模块，FPGA的输出端与驱动电路模块的输入端电性连接。所述驱动电路模块的输出端电性连接有光耦合器，所述光耦合器的输出端电性连接有光电转换模块，所述光电转换模块的输出端电性连接有数据采集单元，所述数据采集单元的输出端与计算机的输入端电性连接，所述计算机的输出端与FPGA的输入端电性连接，所述光耦合器的输出端双向电性连接有光线光栅，所述光线光栅的输出端与光线光栅温度传感器的输入端电性连接，所述光线光栅温度传感器的输出端与数据采集单元电性连接。所述电源模块的输出端电性连接有光源，所述光源的输出端与光耦合器的输入端电性连接，所述电源模块的输出端与数据采集单元的输入端电性连接。优选的，所述电源模块包括锂电池和开关控制电路，且电源模块的供电电压不超过12V。优选的，所述光源为数字化光源，且光源包括滤波器和程控电路。优选的，所述光电转换模块包括光电探测器模块、滤波模块、信号放大模块和整形电路。优选的，所述数据采集单元包括A/D转换模块和数据采集电路。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该光纤光栅解调仪，通过FPGA的运用，能够根据FPGA可编程特性及高实时性的特性，大幅度提高该解调仪的实时监测能力以及解调速度，且在光纤光栅温度传感器的配合下，能够快速高精度的采集温度信号进行解调，提高实时的温度信息以及波长解调的精度，避免了该解调仪受到光纤光栅距离的影响而出现波长解调不精确的问题。附图说明图1为本技术系统原理图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供一种技术方案：一种光纤光栅解调仪，包括内置的电源模块、FPGA、驱动电路模块、光纤光栅、光纤光栅温度传感器和计算机，电源模块的输出端与FPGA的输入端电性连接，FPGA的输入端电性连接有键盘模块，键盘模块便于配合FPGA进行编程，FPGA的输出端电性连接有显示模块，FPGA的输出端远程双向连接有3G通信模块，3G模块是通过接收3G无线网络信号进行无线通讯功能的终端设备，通过3G通信模块能够采用无线控制技术控制FPGA进行编程，有利于对该解调仪进行控制，FPGA的输出端与驱动电路模块的输入端电性连接。驱动电路模块的输出端电性连接有光耦合器，光耦合器的输出端电性连接有光电转换模块，光电转换模块的输出端电性连接有数据采集单元，数据采集单元的输出端与计算机的输入端电性连接，计算机的输出端与FPGA的输入端电性连接，光耦合器的输出端双向电性连接有光线光栅，光线光栅的输出端与光线光栅温度传感器的输入端电性连接，光线光栅温度传感器的输出端与数据采集单元电性连接。电源模块的输出端电性连接有光源，光源的输出端与光耦合器的输入端电性连接，电源模块的输出端与数据采集单元的输入端电性连接。本技术电源模块包括锂电池和开关控制电路，且电源模块的供电电压不超过12V，该电源模块为解调仪稳定安全的执行供电，为该解调仪内的光纤光栅解调系统提供安全稳定的驱动电能。本技术光源为数字化光源，且光源包括滤波器和程控电路，采用数字化光滑能够任意设定波长和功率，改变波长的间隔和排列顺序，灵活地设定波长的停留时间，从而获得更高的波长精度，光电转换模块包括光电探测器模块、滤波模块、信号放大模块和整形电路。数据采集单元包括A/D转换模块和数据采集电路，数据采集单元与计算机构成一个数据采集系统，结合了基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、使用者自定义的测量系统。光源、光耦合器、光纤光栅、光纤光栅温度传感器、数据采集单元和计算机构成了一个光纤光栅的温度监测与解调系统，能够精确监测解调现场温度的实时信息。本技术通过FPGA的运用，能够根据FPGA可编程特性及高实时性的特性，大幅度提高该解调仪的实时监测能力以及解调速度，且在光纤光栅温度传感器的配合下，能够快速高精度的采集温度信号进行解调，提高实时的温度信息以及波长解调的精度，避免了该解调仪受到光纤光栅距离的影响而出现波长解调不精确的问题。工作原理：使用时，通过FPGA设定程序，通过键盘模块进行操作，使得解调仪运作，利用设定好的FPGA编程，在利用驱动电路模块控制光耦合器，光源产生的光经过光耦合器进入到光线光栅中，经过光纤光栅反射，携带被测信息的光反向通过光耦合器，入射到光电转换模块上，通过数据采集单元采集信号，传输到计算机当中，根据不同波长的反射率，计算出光纤光栅反射的波长，得到待测光纤光栅温度应变信息，通过光纤光栅温度传感器采集光纤光栅中的温度型号，将采集到的温度信号经过数据采集单元进行光电解调，提供现场温度的实时信息，得到的信息传输到计算机当中，进而由计算机传输到FPGA当中，经过FPGA转换为数字信号，进而通过显示模块作用在显示屏中进行显示出光波。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤光栅解调仪，包括内置的电源模块、FPGA、驱动电路模块、光纤光栅、光纤光栅温度传感器和计算机，其特征在于：所述电源模块的输出端与FPGA的输入端电性连接，FPGA的输入端电性连接有键盘模块，FPGA的输出端电性连接有显示模块，FPGA的输出端远程双向连接有3G通信模块，FPGA的输出端与驱动电路模块的输入端电性连接；所述驱动电路模块的输出端电性连接有光耦合器，所述光耦合器的输出端电性连接有光电转换模块，所述光电转换模块的输出端电性连接有数据采集单元，所述数据采集单元的输出端与计算机的输入端电性连接，所述计算机的输出端与FPGA的输入端电性连接，所述光耦合器的输出端双向电性连接有光线光栅，所述光线光栅的输出端与光线光栅温度传感器的输入端电性连接，所述光线光栅温度传感器的输出端与数据采集单元电性连接；所述电源模块的输出端电性连接有光源，所述光源的输出端与光耦合器的输入端电性连接，所述电源模块的输出端与数据采集单元的输入端电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种光纤光栅解调仪，包括内置的电源模块、FPGA、驱动电路模块、光纤光栅、光纤光栅温度传感器和计算机，其特征在于：所述电源模块的输出端与FPGA的输入端电性连接，FPGA的输入端电性连接有键盘模块，FPGA的输出端电性连接有显示模块，FPGA的输出端远程双向连接有3G通信模块，FPGA的输出端与驱动电路模块的输入端电性连接；所述驱动电路模块的输出端电性连接有光耦合器，所述光耦合器的输出端电性连接有光电转换模块，所述光电转换模块的输出端电性连接有数据采集单元，所述数据采集单元的输出端与计算机的输入端电性连接，所述计算机的输出端与FPGA的输入端电性连接，所述光耦合器的输出端双向电性连接有光线光栅，所述光线光栅的输出端与光线光栅温度传感器的输入端电性...

【专利技术属性】
技术研发人员：许国良，郭霞，陈定选，
申请(专利权)人：江苏江城电气有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32