基于光纤拍频技术的双参数检测数字传感系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了基于光纤拍频技术的双参数检测数字传感系统及方法，属于信息传输技术领域。所述系统包括：激光器、波分复用器、光纤激光谐振腔、激振器、激振器控制模块、光电探测器、数据采集设备、信号监测设备；本发明专利技术通过采用不同的拍频信号对振动和温度的不同敏感程度实现双参数的测量，偏振模拍频测量低频振动，纵模拍频信号测量温度信息，解决了目前的传感器无法检测1Hz以下的振动信号的问题以及无法实现双参数测量问题，达到了最低可检测频率为0.25Hz以及实现了振动和温度的双参数测量的效果，且具有结构简单、信噪比高、测量精度高、稳定性好等优点。稳定性好等优点。稳定性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于光纤拍频技术的双参数检测数字传感系统及方法


[0001]本专利技术涉及基于光纤拍频技术的双参数检测数字传感系统及方法，属于信息传输


技术介绍

[0002]振动信号检测已广泛应用于土木工程、工业工程、工程机械、航空航天等领域。对于地震波场监测、管道传输、光纤水听器等应用，由于振动频率从Hz到sub
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Hz较低，能量相对较弱，因此实现低频弱能量振动检测能力非常重要。此外，温度变化也是工程机械监测的重要因素，它与设备故障密切相关。因此，开发具有温度检测和抗电磁干扰能力的高性能振动传感器系统，特别是能够在恶劣环境下工作的低频或弱能量振动检测对于满足行业的要求是非常重要的。
[0003]与电传感器相比，光纤振动传感器具有运行可靠、精度高、灵敏度高、在恶劣环境下抗干扰能力强等固有优点。光纤振动传感器主要有五类：Mach
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Zehnder干涉仪、Michelson干涉仪、Fabry
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Perot(FP)腔干涉仪、光纤布拉格光栅(FBG)、光频域反射(OFDR)、光时域反射(OTDR)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤拍频技术的双参数检测数字传感系统，其特征在于，所述系统包括：激光器、波分复用器、光纤激光谐振腔、激振器、激振器控制模块、光电探测器、数据采集设备、信号监测设备；所述激光器、波分复用器、光纤激光谐振腔、激振器、激振器控制模块依次连接；所述光电探测器的一端与数据采集设备、信号监测设备依次连接，另一端与所述波分复用器和所述激光器连接的一端连接；所述激光器用于产生激光，所述激光通过所述波分复用器进入所述光纤激光谐振腔发生谐振产生多纵模激光和偏振模激光；所述光纤激光谐振腔包括：温度检测传感元件和振动检测传感元件，用于产生带有温度和振动传感信息的拍频信号；所述激振器由所述激振器控制模块控制，用于产生振动信号；所述光电探测器用于将所述光纤激光谐振腔产生的多纵模激光和偏振模激光进行光电转换，并产生带有传感信息的多个拍频信号，包括：纵模拍频信号和偏振模拍频信号；所述数据采集设备用于采集所述光电探测器输出的拍频信号；所述信号监测设备用于信号监测和数据处理。2.根据权利要求1所述的双参数检测数字传感系统，其特征在于，所述光纤激光谐振腔包括：用作选频的光纤光栅、稀土掺杂光纤、用作振动传感的光纤光栅；所述用作选频的光纤光栅一端与所述波分复用器连接，对所述波分复用器输出的光信号进行选频，另一端与所述稀土掺杂光纤、所述用作振动传感的光纤光栅依次连接；所述稀土掺杂光纤为所述温度检测传感元件，所述用于振动传感的光纤光栅放置于所述激振器上，为所述振动检测传感元件。3.根据权利要求1所述的双参数检测数字传感系统，其特征在于，所述激振器控制模块包括：信号发生器和功率放大器；所述信号发生器、所述功率放大器和所述激振器依次连接。4.根据权利要求1所述的双参数检测数字传感系统，其特征在于，所述数据采集设备包括频谱分析仪和通用软件无线电外设，用于采集调制有振动传感信息的拍频信号和调制有温度传感信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭瑜，沈言霞，童星星，宋书林，王浩威，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：