【正文】 維護都是至關重要的。關鍵詞：光纖光柵 Labview 傳感系統(tǒng) 上位機一、課題背景 光纖傳感器的應用范圍很廣，尤其適合在惡劣環(huán)境下使用，具有很大的市場需求。該軟件實現(xiàn)了光纖光柵傳感信號的多通道實時采集和分析處理并可以用于實際工程應用。光纖光柵可以用作傳感元件，具有其他傳感器無法比擬的優(yōu)點。光纖光柵在功能上可以看做是一個窄帶濾波器，具有波長選擇的功能，光敏性是物質(zhì)的材料屬性，是指在外部光的照射下，物質(zhì)的物理或化學性質(zhì)產(chǎn)生暫時的或永久的改變。課程設計論文 題 目：光纖光柵傳感系統(tǒng)上位機軟件設計學 院： 專業(yè)名稱：電子科學與技術班級學號： 學生姓名： 指導教師： 2013年 12月 目錄一、課題背景 4 4 國外研究現(xiàn)狀 4 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 5二、課題要求 5 5 5三、光纖布拉格光柵傳感器原理及分類 5 光纖光柵的分類 5 6 7 光纖布拉格光柵溫度傳感器原理 7四、光纖布拉格光柵波長解調(diào)原理 8 9 9 10 10五、labview語言簡介 11 LabVIEW基本概念 11 LabVIEW軟件開發(fā)流程 12 13 LabVIEW 主要有以下幾個優(yōu)點 13六、光纖光柵各傳感系統(tǒng)設計模塊 13 LabVIEW導出解調(diào)模塊動態(tài)鏈接庫函數(shù) 14 16 17 18 19 20七、軟件整合與性能測試 20 20 20 21 軟件性能測試 22 22 軟件運行性能測試 22八、總結(jié) 22參考書籍 23致謝 23摘要： 光纖光柵傳感器以其獨到的電磁絕緣性，在電力、化工、采礦等行業(yè)中的應用日益增多。光纖光柵傳感器的核心在于其光柵中心波長解調(diào)技術。光纖光柵利用光敏性可制成許多具有獨特功能的光纖無源器件，此外光纖本身就具有電絕緣性，傳輸信號損耗低、質(zhì)量小等優(yōu)點，因此在光纖通信和傳感等領域光纖光柵都具有著廣泛的發(fā)展前景。利用Labview開發(fā)開發(fā)了系列波長解調(diào)模塊的光纖方式傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有測量精度高、操作簡便、功能全面的特點。主要以下幾個方面：民用工程結(jié)構、航空航天業(yè)、船舶航運業(yè)、醫(yī)學及生物傳感器等。通過對上面所敘述的民用工程結(jié)構應變分布的測量，可以預知其局部健康狀況和載荷狀態(tài)。光纖光柵傳感器具有的特性很適合作為飛行器的傳感器。（4） 醫(yī)學及生物傳感器 傳統(tǒng)的熱電偶、熱敏電阻溫度計和電子傳感器在許多醫(yī)學應用中士不適用的，會導致錯誤的輸出。 國外研究現(xiàn)狀 加拿大渥太華通信研究中心于1978年首次在摻鍺石英光纖中發(fā)現(xiàn)光纖光敏效應，并用駐波寫入法制作了世界上第一根光纖光柵。 自1989年第一次用光纖光柵做傳感器，這使得光纖光柵在傳感領域的使用受到了人們廣泛關注，并且取得了快速的發(fā)展。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀相較于國外，國內(nèi)關于光纖光柵傳感器的研究工作開展的較晚。當前，國內(nèi)已有許多大學和研究所都在光纖傳感器領域進行研究。二、課題要求1. 分析了光纖光柵傳感器的基本原理。1． 封面：系統(tǒng)總體方案設計思路和主要步驟各功能模塊和流程圖設計代碼心得體會和參考資料三、光纖布拉格光柵傳感器原理及分類 光纖光柵的分類1. 光纖布拉格光柵 即均勻短周期分布光柵，其特點是折射率呈周期性分布，可以將特定波長的光反射，是發(fā)現(xiàn)最早，也是目前應用最廣泛的一種。2. 啁啾光纖光柵 主要是通過改變光柵的周期、平均折射率或光柵的長度獲得。3. 相移光纖光柵 主要是在制作過程中引入光柵相移得到，可以看做是兩個光柵的不連續(xù)連接。4. 閃耀光纖光柵 其主要特點是光柵的刻寫平面與光纖軸呈一定的夾角。5. 超結(jié)構與重疊光纖光柵 主要是在光柵刻寫過程中對寫入紫外光源頻率進行一定的調(diào)制，或者在光纖同一位置寫入多個具有不同中心波長的光柵，這兩種光柵在多波長光纖激光器方面有一定的應用價值。其在高靈敏光纖傳感器、寬帶EDFA的增益平坦等方面有重要的應用價值。使光纖纖芯折射率發(fā)生周期性變化就構成了最簡單的均勻光纖布拉格光柵，其結(jié)構示意圖如圖所示：(圖1)實際上布拉格條件是滿足能量和動量守恒的一種表示形式。散射波矢量與入射波矢量大小相等，方向相反，則式（22）變?yōu)槭街笑藶楣饫w光柵中心波長，是光纖光柵反射回來的入射光在自由空間中的中心波長。由式（24）得，當外界物理量作用與光纖光柵時，其波長變化為 其中，ΔΛ為光纖在應力作用下的彈性形變。這種反射波長或透射波長隨外界物理量的變化而變化的現(xiàn)象可以應用到傳感領域，外界應力導致應變和溫度的變化會直接影響光纖布拉格光柵的折射率和柵格常數(shù)，因而光纖布拉格光柵對應力和溫度的變化有響應。 光纖布拉格光柵溫度傳感器原理 假設光纖光柵在不受力的狀態(tài)下，溫度改變T是，由于熱膨脹效應導致的光纖光柵周期改變?yōu)? 其中，α為光纖的熱膨脹系數(shù)?？傻茫? 光纖布拉格光柵應變傳感器原理 假設溫度恒定，光纖光柵受