光纖傳感空分復用下多點溫度與應力的監測顯示
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2．2．3 VB界面顯示
將VB串口通信接收端接收到的數據，經過高斯曲線擬合方程處理，求出對應的溫度和應力。由于條件限制，實驗中采用的FBG中心波長均為1 550 nm，腔長為15 μm的F-P腔。以第1路光纖為例，實驗測得的參數由Matlab進行高斯曲線擬合結果如圖4所示：圖4(a)為F-P腔長與應力變化關系曲線，在F-P腔長為8．5 μm范圍內對應著10-3ε，擬合的高斯方程可表示為：
F=(L-15)×1 000／85 (7)
式中：L代表所測的F-P腔長；F代表應力。故由測得的腔長L可求出F。本文引用地址：http://www.104case.com/article/159493.htm
圖4(b)為FBG反射中心波長與溫度變化關系，擬合的高斯方程為：
λB=9．565T+1 550．121 75 (8)
式中：T代表所測溫度；λB代表FBG反射中心波長。故由測得反射中心波長λB可求出T。最后通過VB代碼編寫實現所測溫度與應力的界面監控顯示。
這里以引用VB串口接收8路通道采集的數據為例，雙參數顯示的代碼如下：
由FBG0采集的數據，用Matlab高斯曲線擬合通過方程處理求出T／F。
由FBG1采集的數據，用Matlab高斯曲線擬合通過方程處理求出T／F。
多路解調雙參數T／F數值監控顯示的實驗結果如圖5所示。
3 結語
理論與實驗結果分析可知，FBG與F-P腔串聯復用傳感器可以消除溫度與應力的交叉敏感，能實現對監測點溫度與應力的高精度解調，同時由空分復用可實現多個監測點的同時測量。系統設計采用FPGA+NiosⅡ完成數據的采集與VB通信的處理。實驗結果表明，該系統性能可靠，準確的對溫度與應力實現實時監控，且運行穩定。而FPGA的預留I／O端口可作為擴展端口使用，以便實現更多監測點的測量。當實時性達到一定精度后，該方案就能滿足大型工程的應用需求，如在航空航天的衛星發射時，對其各子系統溫度與應力的實時動態監控；以及對大型機械廠房溫壓的實時動態監控等等。
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