光纤传感空分复用下多点温度与应力的监测显示
2．2．3 VB界面显示
将VB串口通信接收端接收到的数据，经过高斯曲线拟合方程处理，求出对应的温度和应力。由于条件限制，实验中采用的FBG中心波长均为1 550 nm，腔长为15 μm的F-P腔。以第1路光纤为例，实验测得的参数由Matlab进行高斯曲线拟合结果如图4所示：图4(a)为F-P腔长与应力变化关系曲线，在F-P腔长为8．5 μm范围内对应着10-3ε，拟合的高斯方程可表示为：
F=(L-15)×1 000／85 (7)
式中：L代表所测的F-P腔长；F代表应力。故由测得的腔长L可求出F。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/159493.htm
图4(b)为FBG反射中心波长与温度变化关系，拟合的高斯方程为：
λB=9．565T+1 550．121 75 (8)
式中：T代表所测温度；λB代表FBG反射中心波长。故由测得反射中心波长λB可求出T。最后通过VB代码编写实现所测温度与应力的界面监控显示。
这里以引用VB串口接收8路通道采集的数据为例，双参数显示的代码如下：
由FBG0采集的数据，用Matlab高斯曲线拟合通过方程处理求出T／F。
由FBG1采集的数据，用Matlab高斯曲线拟合通过方程处理求出T／F。
多路解调双参数T／F数值监控显示的实验结果如图5所示。
3 结语
理论与实验结果分析可知，FBG与F-P腔串联复用传感器可以消除温度与应力的交叉敏感，能实现对监测点温度与应力的高精度解调，同时由空分复用可实现多个监测点的同时测量。系统设计采用FPGA+NiosⅡ完成数据的采集与VB通信的处理。实验结果表明，该系统性能可靠，准确的对温度与应力实现实时监控，且运行稳定。而FPGA的预留I／O端口可作为扩展端口使用，以便实现更多监测点的测量。当实时性达到一定精度后，该方案就能满足大型工程的应用需求，如在航空航天的卫星发射时，对其各子系统温度与应力的实时动态监控；以及对大型机械厂房温压的实时动态监控等等。
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