【摘要】：針對(duì)光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)測(cè)試與標(biāo)定環(huán)節(jié)缺乏便攜式振動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)裝置的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一款基于FreeRTOS和STem Win嵌入式系統(tǒng)的壓電陶瓷相位調(diào)制模塊。該模塊使用STM32嵌入式微控制器,結(jié)合H橋功率驅(qū)動(dòng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行功率放大。利用FreeRTOS嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行多任務(wù)功能部件開(kāi)發(fā),并設(shè)計(jì)了STem Win人機(jī)交互界面。隨后搭建分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)對(duì)嵌入式相位調(diào)制模塊進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明該模塊可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率、占空比、輸出極性和電壓的調(diào)節(jié),并可在總長(zhǎng)為11.769 km的傳感光纖上對(duì)沖擊信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,且振動(dòng)信號(hào)定位誤差在41 m以?xún)?nèi),從而可滿(mǎn)足各類(lèi)光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)在長(zhǎng)距離不同位置處進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試與標(biāo)定的需求。
[Abstract]:In order to solve the problem of lack of portable vibration signal driving device in the testing and calibration of optical fiber vibration sensing system, a piezoelectric ceramic phase modulation module based on FreeRTOS and STem Win embedded system is designed. The module uses STM32 embedded microcontroller and H-bridge power drive to amplify the signal power. The multi-task function component is developed by using FreeRTOS embedded operating system, and the human-computer interaction interface of STem Win is designed. Then the embedded phase modulation module is tested by a distributed optical fiber vibration sensing system. The results show that the module can adjust the frequency, duty cycle, output polarity and voltage of the driving signal, and can collect the shock signal in real time on the sensing fiber with a total length of 11.769 km, and the positioning error of the vibration signal is less than 41 m. Thus, it can meet the needs of vibration measurement and calibration of all kinds of optical fiber vibration sensing systems at long distances and different positions.
【作者單位】： 太原理工大學(xué)新型傳感器與智能控制教育部與山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;山西煤層氣(天然氣)集輸有限公司;
【基金】：山西省回國(guó)留學(xué)人員科研項(xiàng)目(2016-035) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51375327,51504161) 山西省煤基重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(MQ2014-09)
【分類(lèi)號(hào)】：TP212

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本文編號(hào)：2498981