一种光纤F‑P温度传感器的解调方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光纤F‑P温度传感器的解调方法及系统，首先光源发出的光经传输光纤和光纤耦合器进入F‑P温度传感器，其反射信号经光纤耦合器进入F‑P滤波器，此时数字信号处理器控制DA转换器产生周期性的电压信号驱动滤波器，实现对反射信号的扫描，之后反射信号进入光电探测器进行光电转换，再经过放大电路，AD转换器进入数字信号处理器进行处理，然后经无线收发器传输给计算机显示记录，获得温度参量，实现高速解调。同时计算机连接着警报装置，当温度高于或者低于某一阈值时，便会触发报警。本发明专利技术采用的各个模块相对光谱仪而言，体积小，价格低，便于移动，在大大降低成本的同时又增加了实际应用中的便捷性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤传感与监测领域，具体涉及一种光纤F-P温度传感器解调的方法及系统。
技术介绍
随着传感技术的发展，光纤传感器因其抗干扰能力强，体积小，测温范围广、热响应速度快而被广泛应用于航空航天、材料、化工、能源、冶金和建材等高温测试领域。而F-P传感器分辨率和测量精度高、结构简单灵巧，因此受到研究人员越来越多的关注。目前F-P传感器光谱的解调多采用光谱仪进行，这种解调方法存在一些不足。首先，目前市场上的光谱仪价格较昂贵，直接导致这种解调方法的成本较高；其次，光谱仪体积较大，需要搬动时不方便，因此测量场合改变时仪器移动比较麻烦；最后，采用光谱仪只能显示光谱而不能直接显示出所测参量的具体数值。例如对于温度传感器，光谱仪并不能直接显示温度参数的变化，在实时在线监测中，这显然不够直观有效，也无法对某些异常情况做出预警。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服采用光谱仪解调存在的不足，提供一种光纤F-P温度传感器的解调方法及系统。为了达到上述目的，采用一种光纤F-P温度传感器的解调方法，包括以下步骤：步骤一，ASE宽带光源发出的光信号经传输光纤和光纤耦合器进入F-P温度传感器，温度传感器的反射光信号经光纤耦合器进入F-P滤波器；步骤二，数字信号处理器控制DA转换器产生周期性的电压信号驱动F-P滤波器，实现对反射光信号的扫描；步骤三，扫描后的反射光信号进入光电探测器进行光电转换，再经过放大电路和AD转换器进入数字信号处理器；步骤四，数字信号处理器将处理后的信号发送至计算机，获得温度参量，实现高速解调。所述步骤四中，数字信号处理器通过无线收发器将处理后的信号发送至计算机。所述步骤四中，计算机连接着警报装置，当温度高于或者低于某一阈值时，便会触发报警。一种光纤F-P温度传感器的解调系统，包括与光纤耦合器连接的ASE宽带光源和F-P温度传感器，光纤耦合器连接F-P滤波器，F-P滤波器依次连接光电探测器、放大电路、AD转换器和数字信号处理器，数字信号处理器连接DA转换器和计算机，DA转换器连接F-P滤波器。所述数字信号处理器通过无线收发器连接计算机。所述计算机连接警报装置。所述数字信号处理器采用DSP，光纤耦合器采用1X2耦合器。与现有技术相比，本专利技术首先将光源发出的光信号通过传输光纤和光纤耦合器传输至F-P温度传感器，其反射信号经光纤耦合器进入F-P滤波器，此时数字信号处理器控制DA转换器产生周期性的电压信号驱动滤波器，实现对反射信号的扫描，之后反射信号进入光电探测器进行光电转换，再经过放大电路和AD转换器进入数字信号处理器进行处理，然后经无线收发器传输给计算机显示记录，获得温度参量，实现高速解调。本专利技术采用的各个模块相对光谱仪而言，体积小，价格低，便于移动，在大大降低成本的同时又增加了实际应用中的便捷性；本专利技术采用数字信号处理器控制DA转换器产生周期性的电压信号驱动F-P滤波器，避免了单独的驱动电源，简化了结构又降低了成本。进一步的，本专利技术采用警报装置，温度异常时能及时报警，便于及时排除故障，减少损失。进一步的，本专利技术采用无线收发器实现无线收发器与数字信号处理器和收发器与计算机之间的双向信号传递，这使该系统突破了传感器与计算机之间的距离限制，同时省去了数字信号处理器与计算机之间麻烦的布线过程，尤其适用于远距离监测和布线不方便的场合。附图说明图1为本专利技术的结构框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。一种光纤F-P温度传感器的解调方法，包括以下步骤：步骤一，ASE宽带光源发出的光信号经传输光纤和光纤耦合器进入F-P温度传感器，温度传感器的反射光信号经光纤耦合器进入F-P滤波器；步骤二，数字信号处理器控制DA转换器产生周期性的电压信号驱动F-P滤波器，实现对反射光信号的扫描；步骤三，扫描后的反射光信号进入光电探测器进行光电转换，再经过放大电路和AD转换器进入数字信号处理器；步骤四，数字信号处理器通过无线收发器将处理后的信号发送至计算机，获得温度参量，实现高速解调，同时计算机连接着警报装置，当温度高于或者低于某一阈值时，便会触发报警。参见图1，一种光纤F-P温度传感器的解调系统包括与光纤耦合器连接的ASE宽带光源和F-P温度传感器，光纤耦合器连接F-P滤波器，F-P滤波器依次连接光电探测器、放大电路、AD转换器和数字信号处理器，数字信号处理器连接DA转换器和计算机，DA转换器连接F-P滤波器，数字信号处理器通过无线收发器连接计算机，计算机连接警报装置。优选的，数字信号处理器采用DSP，光纤耦合器采用1X2耦合器。优选的，ASE宽带光源的波长为1550nm；光电探测器选用型号为InGaAs型的PIN模块；AD转换器选用型号为AD7656；数字信号处理器选用型号为TMS320VC5502的DSP；DA转换器就选用型号为DAC7724。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤F‑P温度传感器的解调方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，ASE宽带光源发出的光信号经传输光纤和光纤耦合器进入F‑P温度传感器，温度传感器的反射光信号经光纤耦合器进入F‑P滤波器；步骤二，数字信号处理器控制DA转换器产生周期性的电压信号驱动F‑P滤波器，实现对反射光信号的扫描；步骤三，扫描后的反射光信号进入光电探测器进行光电转换，再经过放大电路和AD转换器进入数字信号处理器；步骤四，数字信号处理器将处理后的信号发送至计算机，获得温度参量，实现高速解调。

【技术特征摘要】
1.一种光纤F-P温度传感器的解调方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，ASE宽带光源发出的光信号经传输光纤和光纤耦合器进入F-P温度传感器，温度传感器的反射光信号经光纤耦合器进入F-P滤波器；步骤二，数字信号处理器控制DA转换器产生周期性的电压信号驱动F-P滤波器，实现对反射光信号的扫描；步骤三，扫描后的反射光信号进入光电探测器进行光电转换，再经过放大电路和AD转换器进入数字信号处理器；步骤四，数字信号处理器将处理后的信号发送至计算机，获得温度参量，实现高速解调。2.根据权利要求1所述的一种光纤F-P温度传感器的解调方法，其特征在于，所述步骤四中，数字信号处理器通过无线收发器将处理后的信号发送至计算机。3.根据权利要求1所述的一种光纤F-P温度传感器的解调方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林启敬，伍子荣，蒋维乐，赵娜，田边，史鹏，蒋庄德，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61