【摘 要】
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科技和工业的发展,对氢气浓度测量的安全性与灵敏度提出了更多,更高的要求。与此同时随着光纤传感技术的发展,光纤传感器以抗电磁干扰、耐恶劣环境、远程测量、体积小等种种
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科技和工业的发展,对氢气浓度测量的安全性与灵敏度提出了更多,更高的要求。与此同时随着光纤传感技术的发展,光纤传感器以抗电磁干扰、耐恶劣环境、远程测量、体积小等种种优势广泛应用于各个领域。在上述基础上,本文论述了一种基于DSP信号处理电路的微透镜型光纤氢气传感器的研制,给出了总体设计方案,并就传感器各部件的机构选型及其信号处理技术开展了研究。本文在广泛阅读和深入总结国内外相关文献资料的基础上,详细介绍了钯氢传感的原理及特性,建立了微镜式光纤氢气传感器的模型并对其进行了分析。为了减小外界因素对传感器的影响,提高传感器的精度、稳定性等技术指标,提出了一种双光路型光纤氢气传感器探头,并根据实际情况对光纤、光源、光探测器等关键性部件进行了选型工作。微弱光电信号处理是光纤传感器的重要组成部分。研究了相关微弱信号检测理论和锁定放大技术,介绍了所采用的DSP芯片TMS320F2812及其开发工具CCS,设计了光纤传感器的模拟信号探测部分和基于DSP的数字信号处理系统的硬件部分,同时针对硬件的具体情况进行软件开发,并讨论了开发过程中所涉及到的一些技术问题。最终实现了性能稳定的光源调制驱动和接收信号的实时探测处理。基于上述研究结果,研制了光纤氢气传感器样机,进行了传感器的试验研究。给出了相关实测数据的图表和分析,表明样机达到了设计要求的性能指标。
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