本實用新型涉及光纖光柵傳感技術領域，具體而言，披露了一種光纖光柵數據解調系統。
背景技術：
光纖光柵傳感器作為光纖無緣器件，具有感測和傳輸雙重功能，測量過程中不受光源起伏、光纖彎曲等因素的干擾，信號傳輸過程中不受電磁干擾，測量穩定性好等特點，現已被廣泛應用于電力、礦業、石化、建筑、橋梁、航空航天等領域。
光纖光柵傳感器的工作原理是：光纖光柵的反射或投射譜的中心波長在受到外界物理量(溫度、應變、壓力等)作用時會發生變化，且波長的變化量與外界物理量有確定的關系，因此數據解調是光纖光柵傳感系統應用的核心技術之一。目前，光纖光柵解調技術常用的方法有：可協調F-P濾波器法、衍射光柵分光、光纖M-Z干涉法、CCD陣列探測法等。
現有的光纖光柵數據解調系統，只能得到波長數據，不能與傳感器排布的位置及實際物理量相對應，用戶拿到數據后需進行大量人工標定操作，操作繁瑣，效率低，存在人為誤差，用戶體驗較差。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種光纖光柵數據解調系統，其特征在于，包括光纖光柵解調儀1，用于光電信號的采集和轉換，得到波長數據；光纖光柵數據解調分析儀2，根據所述波長數據運算得出對應傳感器位置處的實際物理量。
優選的，在所述光纖光柵數據解調系統中，所述光纖光柵解調儀1包括寬帶光源11、光路系統、電路系統和FBG光纖光耦傳感器18。
優選的，在所述光纖光柵數據解調系統中，所述光路系統包括F-P濾波器14、隔離器12和耦合器13。
優選的，在所述光纖光柵數據解調系統中，所述電路系統包括F-P濾波器驅動掃描電路15、光電轉換放大電路16和ARM處理器17。
優選的，在所述光纖光柵數據解調系統中，所述光纖光柵數據解調分析儀2包括數據采集模塊21、數據解調分析模塊22、數據存儲模塊23和數據顯示模塊24。
優選的，在所述光纖光柵數據解調系統中，所述數據采集模塊21通過串口RS232/485與光纖光柵數據解調儀1通訊，獲取采集到的各個通道傳感器的波長數據。
優選的，在所述光纖光柵數據解調系統中，所述數據解調分析模塊22解調分析各通道波長數據，光譜數據以及定制的物理量。
優選的，在所述光纖光柵數據解調系統中，所述數據存儲模塊23將各個傳感器的通道、位置、波長、實際物理量存入數據庫中。
優選的，在所述光纖光柵數據解調系統中，所述數據顯示模塊24將各通道波長、光譜數據以及定制的物理量通過數據、曲線、報表的形式呈現給用戶。
優選的，在所述光纖光柵數據解調系統中，所述物理量包括溫度、應變或位移。
本實用新型所披露的光纖光柵數據解調系統與現有技術相比，技術優勢在于：
(1)本光纖光柵數據解調系統適用范圍廣泛并且靈活，例如可適用于溫度、應變、壓力、位移等多種類型的光纖光柵傳感器，針對不同傳感器的計算公式，實現高次多項式公式的編輯及運算；
(2)本光纖光柵數據解調系統可解調出各個傳感器的實際物理量，并與安裝位置相對應；
(3)本光纖光柵數據解調系統波長分辨率和重復性高，運行穩定可靠、采集速度快、安裝維護簡單。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例中的光纖光柵數據解調系統的示意性結構框圖，其中：
光纖光柵解調儀-1、寬帶光源-11、隔離器-12、耦合器-13、FP濾波器-14、FP濾波器掃描驅動電路-15、光電轉換放大電路-16、ARM處理器-17、FBG光纖光耦傳感器-18；
光纖光柵數據解調分析儀-2、數據采集模塊-21、數據解調分析模塊-22、數據存儲模塊-23、數據顯示模塊-24。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型所述的光纖光柵數據解調系統做進一步詳細說明，但是本實用新型的保護范圍并不限于此。
圖1為本實用新型實施例中的光纖光柵數據解調系統的示意性結構框圖。
如圖1中所示，本實施例中的光纖光柵數據解調系統主要包括光纖光柵解調儀1和光纖光柵數據解調分析儀2兩部分。所述光纖光柵解調儀1用于光電信號的采集和轉換，得到波長數據；所述光纖光柵數據解調分析儀2用于根據波長數據運算得出對應傳感器位置處的實際物理量。
所述光纖光柵解調儀1包括寬帶光源11、光路系統、電路系統和FBG光纖光耦傳感器18。所述光路系統包括F-P濾波器14、隔離器12和耦合器13。所述電路系統包括F-P濾波器驅動掃描電路15、光電轉換放大電路16、ARM處理器17。
所述光纖光柵數據解調分析儀2包括數據采集模塊21、數據解調分析模塊22、數據存儲模塊23和數據顯示模塊24。
上述光纖光柵數據解調系統的具體工作原理如下：
寬帶光源11發出的光經過隔離器12進入耦合器13，進而射入FBG光纖光耦傳感器18，在外界物理變化的作用下，FBG光纖光耦傳感器18的反射信號發生偏移，反射信號經過耦合器13進入F-P濾波器14，F-P濾波器14在驅動電壓的作用下對反射回來的FBG光纖光耦傳感器18的光波信號進行腔長掃描。當FBG光纖光耦傳感器18反射波的波長和F-P濾波器14的透射波長一致時，光電轉換放大電路16即可探測到最大光強，并將探測到的微弱的光信號轉換放大為電信號，通過A/D采集進入ARM處理器17，ARM處理器17通過尋峰算法提取出與最大峰值相對應的F-P濾波器驅動電壓，由于驅動電壓與透射波長近似線性相關即可得到反射波長。
ARM處理器17將得到的波長值通過RS232/485傳給光纖光柵數據解調分析儀2。光纖光柵數據解調分析儀2通過數據采集模塊21實現與ARM處理器17通訊，得到光纖光柵解調儀1上輸的各個通道的FBG光纖光耦傳感器18波長數據，數據解調分析模塊22調用各個安裝位置對應的FBG傳感器的算法、類型、修正傳感器、修正傳感器類型、特征波長、校正系數等，求出對應安裝位置傳感器的實際物理量，數據顯示模塊24將各通道波長、光譜數據以及定制的物理量(例如，溫度、應變、位移等)通過數據、曲線與報表的形式呈現給用戶，同時數據存儲模塊23把實時數據(例如，傳感器的通道、位置、波長、實際物理量等)存入數據庫，方便用戶提取歷史數據進行相關數據的統計分析。
綜上所述，通過本實施例中的光纖光柵數據解調系統，不僅能夠得到波長數據，還可通過與傳感器排布的位置及實際物理量相對應，自動調用相應的算法或數據進行運算處理，生成數據報表或曲線圖等方式，便于用戶進行數據分析，減少了人工標定工作量，有利于提高工作效率和減少人為誤差，提升用戶體驗。
可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性實施方式，然而本實用新型并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護范圍。