论文摘要
在光纤布喇格光栅传感系统干涉解调技术基础上,提出一种新型的连续分布反馈式应变干涉解调系统。此系统适合于对各种动态应变进行监测,灵敏度可调。通过LabVIEW软件编程对系统进行控制,采用虚拟相位计提取和处理传感信号;在计算机上模拟再现FBG机械手的受力情况,并反馈于系统。论文所做工作主要有以下3个方面:(1)利用光纤布喇格光栅作为Michelson干涉仪传感臂的反射镜,设计了一种灵敏度可调的Michelson解调装置。能够对光栅光程内各点反射光进行测量,从理论上论证并在实验上实现对光栅光程的精确确定;分析该装置的解调机理,给出待测应变与其诱导产生的相移值之间的关系,分析各扫描位置对应的灵敏度,得出灵敏度的对应关系与理论值吻合,证明了系统的可行性;(2)针对光纤光栅传感器干涉解调技术,发展了一种基于LabVIEW软件平台的虚拟仪器,用于对扫描干涉输出信号进行带通滤波等处理,并具备锁相和相移信息提取,并对监测到的待测信息进行实时显示等功能。另外,它还可用EXCEL表格自动记录获得的数据;(3)设计基于LabVIEW软件的机械手反馈控制系统,实现测量值超过阈值时的报警,伴随着机械手运动的停止、归位以及机械手运动开关的锁死保护功能;以及测量值正常的过程中机械手的循环往复工作控制等功能。与FBG传感干涉解调仿真系统的结合使得机械手真正实现了智能化,通过在不同场合中部能实时监测与反馈控制,使系统进一步实用化。
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