一种偏芯光纤振动检波解调系统技术方案

一种偏芯光纤振动检波解调系统包括光源，所述光源发出的光经APC连接器通过1:1耦合器分成等强度光信号两路，一路光信号经APC连接器输入到偏芯光纤振动检波器中后进入到光电探测器进行信号转换，被测振动信号与偏芯光纤振动检波器连接；另一路光信号经APC连接器输入到光电探测器转换为电信号，两路电信号通过前置放大器差分处理后，经电压跟随器、二阶低通滤波器后，输入到数据采集卡实现 A/D 转换，最后送入到LabVIEW系统进行后续处理，将振动信号还原，最终实现信号的解调。此偏芯光纤振动检波解调系统结构简单、抗电磁干扰能力强、测量精度高、灵敏度高的优点。

Partial core optical fiber vibration detection demodulation system

A partial core optical fiber vibration demodulation system includes a light source, the light source by the APC connector through the 1:1 coupler is divided into two equal intensity optical signal, the optical signal by the APC connector input to the partial core optical fiber vibration detector into the photoelectric detector for signal conversion, the measured vibration signal is connected with the eccentric core fiber the vibration detector; another optical signal by the APC connector input to the photodetector is converted to electrical signals, two electrical signals through the preamplifier after differential processing, the voltage follower, two order low-pass filter, the input to the data acquisition card to achieve A/D conversion, finally sent to the LabVIEW system for further processing, will the vibration signal of reduction, finally realizes the signal demodulation. This system has the advantages of simple structure, strong anti-interference ability, high measuring precision and high sensitivity.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及振动测量
，特别涉及了一种偏芯光纤振动检波解调系统。
技术介绍
随着全球地震的频繁爆发以及桥梁楼宇振动监测技术的不断进步，振动传感器迅速成为全球范围内的研究热点。传统振动检波器易受电磁干扰、测量动态范围小、测量精度差等缺点，光纤振动传感器凭借结构简单、抗电磁干扰且能实现高精度、高灵敏度测量的优点得到了广泛的应用。
技术实现思路
一种偏芯光纤振动检波解调系统，其特征在于：所述偏芯光纤振动检波解调系统包括光源（1），所述光源（1）发出的光经APC连接器（2）通过1:1耦合器（3）分成等强度光信号两路，一路光信号经APC连接器（2）输入到偏芯光纤振动检波器（4）中后进入到光电探测器（6）进行信号转换，被测振动信号（5）与偏芯光纤振动检波器（4）连接；另一路光信号经APC连接器（2）输入到光电探测器（6）转换为电信号，两路电信号通过前置放大器（7）差分处理后，经电压跟随器（8）、二阶低通滤波器（9）后，输入到数据采集卡（10）实现A/D转换，最后送入到LabVIEW系统（11）进行后续处理，将振动信号还原，最终实现信号的解调。作为优选的技术方案，所述光源（1）为上海瀚宇光纤通信技术有限公司生产的超辐射发光二极管光源，其最大输出功率为2mW。作为优选的技术方案，所述光电探测器（6）为PIN型带尾纤光电二极管，所述PIN型带尾纤光电二极管具有电容低、线性响应度好、暗电流小的特点。作为优选的技术方案，所述二阶低通滤波器（9）的截止频率为200Hz。与现有技术相比，本技术的有益效果是：此偏芯光纤振动检波解调系统结构简单、抗电磁干扰能力强、测量精度高、灵敏度高的优点。附图说明下面结合附图及实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为偏芯光纤振动检波解调系统原理结构示意图。具体实施方式一种偏芯光纤振动检波解调系统，包括光源1，所述光源1为上海瀚宇光纤通信技术有限公司生产的超辐射发光二极管光源，其最大输出功率为2mW，光源1具有输出功率大、稳定性强、体积小，操作简便，价格相对低廉等特点。所述光源1发出的光经APC连接器2通过1:1耦合器3分成等强度光信号两路，一路光信号经APC连接器2输入到偏芯光纤振动检波器4中后进入到光电探测器6进行信号转换，被测振动信号5与偏芯光纤振动检波器4连接；另一路光信号经APC连接器2输入到光电探测器6转换为电信号，光电探测器6为PIN型带尾纤光电二极管，所述PIN型带尾纤光电二极管具有电容低、线性响应度好、暗电流小的特点。光电探测器6探测到的光信号十分微弱，通常其中还夹杂着噪声信号。为得到较高的信噪比，需要设计一个能与所选光电探测器6匹配的具有高增益、低噪声的前置放大器7。本系统的前置放大器7同时具备二极管输出信号I/V转换、电压信号放大的功能。两路电信号通过前置放大器7差分处理后，信号中夹杂了许多噪声信号，导致无法直观得出其振动状态，系统经二阶低通滤波器9后能够去除一定的噪声信号，二阶低通滤波器9的截止频率为200Hz，能较好去除高频噪声。为了消除后级负载效应，对输出的电压采用电压跟随器8进行稳压。输入到数据采集卡10实现A/D转换，数据采集卡10选用美国国家仪器公司的USB-6211型数据采集卡，其在高采样频率下具有极高的采样精度。最高采样频率250KS/s，采用16位分辨率；支持USB2.0，且与软件LabVIEW兼容性好。最后送入到LabVIEW系统11进行后续处理，将振动信号还原，最终实现信号的解调。上述实施例，只是本技术的一个实例，并不是用来限制本技术的实施与权利范围，凡与本技术权利要求所述内容相同或等同的技术方案，均应包括在本技术保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏芯光纤振动检波解调系统，其特征在于：所述偏芯光纤振动检波解调系统包括光源（1），所述光源（1）发出的光经APC连接器（2）通过1:1耦合器（3）分成等强度光信号两路，一路光信号经APC连接器（2）输入到偏芯光纤振动检波器（4）中后进入到光电探测器（6）进行信号转换，被测振动信号（5）与偏芯光纤振动检波器（4）连接；另一路光信号经APC连接器（2）输入到光电探测器（6）转换为电信号，两路电信号通过前置放大器（7）差分处理后，经电压跟随器（8）、二阶低通滤波器（9）后，输入到数据采集卡（10）实现 A/D 转换，最后送入到LabVIEW系统（11）进行后续处理，将振动信号还原，最终实现信号的解调。

【技术特征摘要】
1.一种偏芯光纤振动检波解调系统，其特征在于：所述偏芯光纤振动检波解调系统包括光源（1），所述光源（1）发出的光经APC连接器（2）通过1:1耦合器（3）分成等强度光信号两路，一路光信号经APC连接器（2）输入到偏芯光纤振动检波器（4）中后进入到光电探测器（6）进行信号转换，被测振动信号（5）与偏芯光纤振动检波器（4）连接；另一路光信号经APC连接器（2）输入到光电探测器（6）转换为电信号，两路电信号通过前置放大器（7）差分处理后，经电压跟随器（8）、二阶低通滤波器（9）后，输入到数据采集卡（10）实现A/D转换，最...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎虹，李光，尤天鹏，
申请(专利权)人：沈阳工学院，
类型：新型
国别省市：辽宁;21