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1、分 密 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：师签名：缢日 师签名：! ! ! 盔么日 015 山东大学硕士学位论文 目录 目勇乏i C o N T E N T S I 摘要1 A B S T R A C T 3 第一章绪论1 1 1 光纤传感技术概述1 1 2 变压器在线监测系统的提出
2、一2 1 3 论文主要研究内容4 第二章光纤光栅测温原理及解调技术5 2 1 光纤光栅的基本结构及工作原理一5 2 1 1 光纤的基本结构及其分类5 2 1 2 光纤光栅传感器的工作原理6 2 2 光纤光栅传感理论7 2 2 1 耦合模理论7 2 2 2 传输矩阵法8 2 2 3F o u r i e r 变换法9 2 3 光纤光栅基本参数1O 2 4 光纤光栅解调技术1 2 2 4 1 匹配光栅法1 2 2 4 2F a b r y - P e r o t ( F P ) 滤波器法13 2 4 3 非平衡M 。Z 干涉法13 2 4 4 可调激光器法1 4 2 4 5 边缘滤波器解调法15
3、2 5 本章小结1 6 第三章监测系统硬件设计1 9 3 1 系统硬件总体设计1 9 3 2 控制系统相关电路2 0 3 2 1D S P 处理器及时钟振荡电路2 0 山东大学硕士学位论文 3 2 2 电源和复位电路2l 3 2 3 外扩程序和数据存储器2 3 3 2 4J T A G 接口电路2 6 3 2 5R S - - 4 8 5 通信电路一2 7 3 3L E D 显示电路2 8 3 4L C D 显示电路3 0 3 5 光电转换及放大滤波电路3 0 3 5 1 光电二极管的工作原理3 l 3 5 2 电流电压转换电路3 3 3 5 3 信号放大电路3 5 3 5 4 模拟滤波电路3
4、 6 3 6A D 转换电路3 6 3 7 键盘控制电路3 8 3 8 本章小结3 9 第四章控制系统软件设计4 1 4 1C C S 2 2 集成调试环境4 1 4 2 存储器空间分配4 3 4 3 初始化程序设计4 5 4 3 1 系统初始化4 5 4 3 2 定时器初始化4 6 4 3 3S P I 初始化4 7 4 3 4S C I 初始化4 8 4 3 5 键盘初始化4 9 4 4 系统各模块程序设计4 9 4 4 1 键盘程序设计4 9 4 4 2 采样和显示程序设计5 0 4 5 中断的C 语言实现5 0 4 6 本章小结5 4 第五章数据处理及误差分析5 5 山东大学硕士学位论
5、文 _ 5 1 解调光路的搭建5 5 5 2 光强数据对比5 6 5 3 系统误差分析5 8 5 4 本章小结5 9 第六章总结与展望6 1 6 1 本论文总结6 l 6 2 系统需要完善提高之处6 l 参考文献6 3 致谢。I 2 1B a s i cS t r u c t u r ea n dW o r k i n gP r i n c i p l eo fF B G 5 2 1 1B a s i cS t m c t u r ea n dC l a s s i f i c a t i o no fO p t i c a lF i b e r 5 2 1 2W o r k i n gP r
6、 i n c i p l eo fF B GS e n s o r 6 2 2T h e o r yo fF B GS e n s o r 7 2 2 1C o u p l i n gM o d eT h e o r y 7 2 2 2T r a n s f e rM a t r i xM e t h o d 8 2 2 3F o u r i e rT r a n s f o r mM e t h o d 9 2 3T h eB a s i cP a r a m e t e r so fF B G 1 ( ) 2 4D e m o d u l a t i o n T e c h n o l o
7、 g y0 f F B G 一1 2 2 4 1G r a t i n gM a t c h i n gM e t h o d 12 2 4 2F a b r y - P e r o t ( F - P ) F i l t e rM e t h o d 13 2 4 3U n b a l a n c eM ZI n t e r f e r e n c eM e t h o d 13 2 4 4A d j u s t a b l eL a s e rM e t h o d 1 4 2 4 5E d g eF i l t e r i n gD e m o d u l a t i o nM e t
8、h o d 15 2 5C o n c l u s i o n 16 C h a p t e r3H a r d w a r eD e s i g no fM o n i t o r i n gS y s t e m 19 ：；1G e n e r a lD e s i g no f t h eS y s t e m 1 9 3 2R e l a t e dC i r c u i to f C o n t r o lS y s t e m 2 0 3 2 1D S PP r o c e s s o ra n dC l o e kO s c i l l a t i o nC i r c u i
9、t 一2 0 山东大学硕士学位论文 3 2 2P o w e ra n dR e s e tC i r c u i t 2 1 3 2 3E x t e r n a lP r o g r a ma n dD a t aM e m o r y 2 3 3 2 4J T A GI n t e r f a c eC i r c u i t 2 6 3 2 5R S 4 8 5C o m m u n i e a t i o nC i r c u i t 2 7 3 3L E D D i s p l a y i n gC i r c u i t 2 8 3 4L C DD i s p l a y i n gC i r c u i t 3 0 3
