嵌入式技术在FBG传感解调系统中的应用

"基于ARM的FBG传感解调系统的研究主要关注如何利用嵌入式技术，特别是ARM微处理器，设计高精度、低成本的光纤布拉格光栅(FBG)中心波长检测解决方案。系统由数据采集、处理和存储模块组成，采用C语言编程，并通过硬件测试验证其功能。传统解调系统如基于单片机或DSP+CPLD的方法存在速度、精度和成本问题。ARM系统的引入解决了这些问题，提供了更强大的处理能力，丰富的接口，支持串口和USB通信，为FBG传感解调的实用化和产品化创造了条件。FBG传感机理基于光栅周期和折射率变化，通过检测反射波长变化来感知外部环境。系统通常结合可调谐F-P滤波器和光电转换实现解调。" 基于ARM的FBG传感解调系统设计的关键在于其高效能和灵活性。ARM微处理器因其高可靠性、丰富的片上资源而成为系统核心，能够快速处理大量的数据采集和信号处理任务。与传统的单片机系统相比，ARM系统能够提供更快的运算速度和更高的精度，适合实时监测和解析复杂的FBG反射谱。C语言作为系统编程语言，以其广泛的应用和高效的执行效率，确保了程序的稳定性和可移植性。 系统设计中的数据采集模块负责捕获FBG传感器产生的光信号，通过光电转换将其转化为电信号。这些电信号随后被送入数据处理模块，这里可能涉及到数字信号处理技术，如滤波和拟合算法，用于去除噪声，提取出FBG反射谱的关键信息——中心波长。滤波技术，如F-P滤波器，可以精确地识别出波长变化，而拟合算法则有助于确定波长的精确值。数据存储模块则保存这些测量结果，以便后续分析或长期监测。 系统提供的多种接口扩展了其应用范围，不仅可以与各种外设通信，还能适应不同的应用场景。例如，串口通信适用于远程监控，而USB接口则方便与计算机或其他USB设备连接，实现数据交换和进一步的处理。 该研究的贡献在于提出了一个实用且经济的FBG解调方案，它可以同时对多个FBG传感器进行精确测量，适用于各种环境监测，如温度、应变、压力等参数的检测。这不仅降低了对昂贵高端设备的依赖，而且推动了国内在光纤光栅传感解调领域的技术进步，为实际工程应用提供了有力的技术支撑。