基于FBG三維動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與解調(diào)研究.pdf

1、FBG(FiberBraggGrating，F(xiàn)BG)傳感器，因其優(yōu)良的傳感特性，在橋梁、大壩等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域以及航空、艦船、雷達(dá)等高科技領(lǐng)域業(yè)中都有著廣泛的應(yīng)用。而近年來(lái)在FBG的應(yīng)用方式上，還主要集中在對(duì)測(cè)量對(duì)象進(jìn)行單點(diǎn)或多點(diǎn)離散式的測(cè)量，而在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)控、損傷定位、材料安全疲勞評(píng)估、智能神經(jīng)材料等領(lǐng)域中往往要求對(duì)材料二維面進(jìn)行整體評(píng)估，離散式的監(jiān)測(cè)已不能完全滿(mǎn)足應(yīng)用需求，因此將FBG傳感器應(yīng)用于二維應(yīng)變測(cè)量，通過(guò)合適的算法實(shí)現(xiàn)對(duì)二維面

2、各部位的監(jiān)測(cè)將是今后發(fā)展智能材料所需要解決的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
　　 本文基于FBG應(yīng)變傳感原理，設(shè)計(jì)并搭建了一套二維應(yīng)變實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)，系統(tǒng)采用色散光柵解調(diào)法，利用虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)，結(jié)合計(jì)算機(jī)處理中心和數(shù)據(jù)采集卡配套硬件，對(duì)布設(shè)了FBG網(wǎng)絡(luò)的玻璃纖維板進(jìn)行二維平面的應(yīng)變監(jiān)測(cè)，驗(yàn)證了測(cè)量方法和擬合解調(diào)分析程序的可行性。主要包括:
　　 基于色散光柵解調(diào)方法，在LabVIEW虛擬儀器平臺(tái)上分別采用兩種尋峰算法完成了FBG中心波長(zhǎng)

3、快速解調(diào)的硬件搭建和程序設(shè)計(jì)。
　　 介紹了利用FBG對(duì)二維面進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量的原理，并完成了一維懸臂梁、二維簡(jiǎn)支梁應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的硬件搭建工作。對(duì)測(cè)量系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，如FBG溫度去敏技術(shù)、1X8路光開(kāi)關(guān)切換、數(shù)據(jù)同步采集等測(cè)量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，并給出了解決方案。
　　 基于LabVIEW平臺(tái)完成了一維懸臂梁應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)由離散FBG反射中心波長(zhǎng)到連續(xù)應(yīng)變分布擬合算法程序的設(shè)計(jì)及發(fā)布;同時(shí)完成了簡(jiǎn)支梁二維平面應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)