詳細(xì)信息
19KHz 高速光纖波長解調(diào)儀
1) 通道數(shù):4,
2) 非同步(或者同步可選);
3) 采樣頻率:19.2kHz/ch;
4) 波長范圍: 1515~1585nm;
5) 波長穩(wěn)定性;5 pm;
6) 波長重復(fù)性:1 pm;
7) 動態(tài)范圍:4.8nm;
8) 每通道可接FBG數(shù)量:8個
9) 光連接口:FC-APC;
10) FBG帶寬范圍:150~400pm;
11) FBG反射率范圍:>10%;
12) 工作溫度范圍:-20℃~55℃。
高速FBG解調(diào)儀使用說明
1. 解調(diào)儀主要功能及性能指標(biāo)
主要功能:
WO-DSC-19K是測量速率*的高速光纖光柵解調(diào)儀,通過光譜采集、分析,能對各通道傳感器的物理量高速、同步感測。
儀器內(nèi)置寬譜寬帶光源、多個環(huán)行器和監(jiān)測單元,實現(xiàn)多通道同步測量。每通道可接數(shù)個光纖光柵傳感器。
各通道傳感器可實時觀察光譜、波長。儀器面板有同步(SYNC)按鍵,可實現(xiàn)多通道同步測量,同步信息(時間)隨波長存儲在數(shù)據(jù)文件,方便用戶多通道測量同步分析。
主要性能指標(biāo):
測量速率:17KHz以上,根據(jù)光譜強度,設(shè)置曝光時間可調(diào)整測量速率。
光譜范圍:C波段;
通道數(shù):4通道;
波長重復(fù)性:±2pm;
波長穩(wěn)定性:±2pm;
波長分辨率:1pm。
2. 儀器硬件組成及前后面板說明
解調(diào)儀包含:
主機1臺;
220VAC電源線1條;
網(wǎng)線2條;
軟件及用戶說明光盤;
儀器前后面板說明:
前面板:
從左到右依次是:
POWER:電源開關(guān)、電源打開指示、SYNC同步按鍵、FC/APC光接口通道1-4;
其中SYNC為儀器4個通道同步測量時需要,按鍵按下(凹)或者恢復(fù)(凸),都會產(chǎn)生同步信號給儀器,儀器會監(jiān)測到,軟件會重新計時,根據(jù)最近按下或者恢復(fù)的按鍵操作開始重新計時,并將計時時間信息隨測量波長一同保存在數(shù)據(jù)文件里,便于多通道數(shù)據(jù)同步分析。
后面板:
從左到右:Fan:風(fēng)扇、Ethernet1、2:以太網(wǎng)接口1、2。電源輸入接口:220VAC。
兩個以太網(wǎng)接口:
下面是Ethernet1,對應(yīng)前面板CH1、CH2兩個通道,對應(yīng)儀器IP地址:192.168.0.199;
上面是Ethernet2,對應(yīng)前面板CH3、CH4兩個通道,對應(yīng)儀器IP地址:192.168.0.200;
3. 儀器工作的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
由于速率太快,需要兩臺電腦。
應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖可以是A、B兩種之一,如下:
A結(jié)構(gòu):
電腦IP地址可以設(shè)置,只要和192.168.0.199,192.168.0.200不一樣就可以。
電腦IP地址設(shè)置后,需要和配置文件Ethernet Config.ini一致:
[Ethernet Source]
IP address=192.168.0.199
MAC address=0
UDP port=50001
[Ethernet Destination]
IP address=192.168.0.198
MAC address=305A3AE4D9D1
UDP port=50001
[Sensor Setting]
Sensor Number=1
其中:
[Ethernet Source]:對應(yīng)儀器;
[Ethernet Destination]:對應(yīng)電腦(軟件運行所在的電腦)。
儀器MAC、及UDP端口不需要改;
電腦MAC需要在電腦網(wǎng)絡(luò)連接去查找,更新這數(shù)據(jù)。
物理地址就是MAC地址:
只要開始測量按下同步按鈕,或者需要測量某個時候關(guān)鍵數(shù)據(jù),按下同步按鈕,電腦收到數(shù)據(jù)中就包含同步信息,這樣不同電腦測量的數(shù)據(jù)保存下來就有同步信息,因此即使數(shù)據(jù)在不同電腦,但里面包含同步信息,就可以實現(xiàn)同步,相當(dāng)于同樣一個電腦把兩個通道存為兩個文件一樣,了序列號,按照序列號排列數(shù)據(jù),就實現(xiàn)了同步。
4. 軟件安裝
軟件安裝程序在“HS-FBGA V1.0”文件夾里,點擊“setup.exe”,開始安裝,一直next即可。安裝結(jié)束會在開始菜單有快捷方式,默認(rèn)情況,安裝在:C:/Program Files/High Speed-FBGA/HS-FBGA.exe
如下圖:
后的文件夾里的配置文件Ethernet Config.ini需要根據(jù)實際對電腦IP地址作修改并保存。建議用戶做一備份。免得被錯誤修改不知如何恢復(fù)。
5. 軟件使用
5.1 軟件使用前用戶準(zhǔn)備事項
l 對電腦和配置文件設(shè)置正確IP地址和MAC地址:見3節(jié)和5.3節(jié)的儀器IP地址、本機IP地址、本機MAC地址描述;
l 所在電腦對應(yīng)哪個網(wǎng)口Ethernet1還是Ethernet2,其中Ethernet1對應(yīng)前面板光接口通道1、通道2,Ethernet2對應(yīng)前面板光接口通道3、通道4,這點需要清楚。相應(yīng)的要選擇正確的“系數(shù)選擇”通道1-2或者通道3-4。
l 選擇的哪個網(wǎng)口,對應(yīng)的通道總共多少個傳感器數(shù)量,用戶需要清楚,要在FBG數(shù)量對應(yīng)的配置文件:[Sensor Setting]Sensor Number=1填寫正確。數(shù)值只能<=實際傳感器數(shù)量。
l 若要保存數(shù)據(jù),用戶需要先在D盤建立一個hsmeasuredata名字的文件夾。
準(zhǔn)備事項完成后,接上傳感器,打開電源半分鐘后,可以運行軟件:HS-FBGA.exe。
5.2 測量觸發(fā)類型
軟件有三種測量觸發(fā)類型,在配置頁面里:
手動測量、自動測量、連續(xù)測量。
默認(rèn)是連續(xù)測量:只要點擊“測量開始”按鍵,軟件就會一直測量直到再次點擊“測量開始”按鍵停止測量。連續(xù)測量模式下不會存儲數(shù)據(jù)。即使點擊“存儲波長數(shù)據(jù)”按鍵也不會保存數(shù)據(jù)。
自動測量:軟件會自動根據(jù)緩沖測量次數(shù),測完相應(yīng)的次數(shù),再保存數(shù)據(jù)(如果點擊了“存儲波長數(shù)據(jù)”按鍵),然后再自動下一次測量(不需要點擊“測量開始”按鍵),再保存......
手動測量:軟件會根據(jù)緩沖測量次數(shù),當(dāng)點擊“測量開始”按鍵后,測完相應(yīng)的次數(shù),再保存數(shù)據(jù)(如果點擊了“存儲波長數(shù)據(jù)”按鍵),若下次還測量,需要手動再次點擊“測量開始”按鍵。
5.3 主界面頁面
分三頁:光譜圖頁面、波長圖頁面、配置頁面;
光譜圖頁面如下:
光譜圖橫坐標(biāo)為波長,縱坐標(biāo)為幅度值,是光譜強度經(jīng)AD采集后,轉(zhuǎn)化為數(shù)字量0-65535。為光譜的相對強度值。
正常情況FBG光譜呈高斯分布,波峰離散點呈現(xiàn)尖三角,如果波峰很寬,甚至處往下凹,呈現(xiàn)相鄰很近的波峰,那就是光飽和了,這時需要手動調(diào)整光路,輕輕把光接口的傳感器接頭往外旋松。邊旋松邊看光譜圖,只要不飽和即可,再固定好光接頭。出現(xiàn)光飽和還可以將曝光時間減少,默認(rèn)是10us。曝光時間減少,會增大測量速率。
圖形界面橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)可以自動調(diào)整也可以手動設(shè)置,在橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)處鼠標(biāo)右鍵,可以選擇自動調(diào)整,取消就是手動調(diào)整。自動調(diào)整,軟件會根據(jù)所有傳感器的幅度值作調(diào)整,使得整個界面能顯示所有傳感器譜形。手動調(diào)整,可以點擊縱坐標(biāo)上限值,并設(shè)置,也可以點擊縱坐標(biāo)下限值設(shè)置,使得顯示的幅值范圍滿足用戶需要觀察的范圍,好處是可以靈活放大觀察某一個波峰的變化。
波長圖頁面如下:
波長圖橫坐標(biāo)為時間,縱坐標(biāo)為波長值,單位nm。右邊是波長值數(shù)字顯示。
圖形界面橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)可以自動調(diào)整也可以手動設(shè)置,在橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)處鼠標(biāo)右鍵,可以選擇自動調(diào)整,取消就是手動調(diào)整。自動調(diào)整,軟件會根據(jù)所有波長值作調(diào)整,使得整個界面能顯示所有波長。手動調(diào)整,可以點擊縱坐標(biāo)上限值,并設(shè)置,也可以點擊縱坐標(biāo)下限值設(shè)置,使得顯示的波長范圍滿足用戶需要觀察的范圍,好處是可以靈活放大觀察某一個波長的曲線。
配置頁面:
環(huán)形緩沖長度,就是每次循環(huán)測試多少次。一個循環(huán)包括測量、保存。
門限值:根據(jù)光譜情況,設(shè)置合理的值,使得每個FBG光譜都能解析出波長,門限值應(yīng)低于所有的FBG波峰中最小的那個值。同時應(yīng)大于下面直流分量或者噪聲值,比較合理。
觸發(fā)頻率:針對自動測量模式,完成測量、保存后,到下一次自動開始測量的間隔快慢。
測量觸發(fā)類型:見5.1說明 。
擬合類型:
Gauss:高斯,是精準(zhǔn)的算法,但耗CPU,一般高速測量不宜采用。
COG:質(zhì)心方程算法,運算速度快。高速測量采用此算法。
COG DWA:做了去直流分量的質(zhì)心方程算法。和COG為同一算法,只是去掉直流分量。由于光路或者電路原因有個偏置直流電壓,去掉直流分量便于設(shè)定閾值和擬合分析,默認(rèn)情況選擇此算法。
系數(shù)選擇:
當(dāng)軟件所在電腦的連接的是網(wǎng)絡(luò)接口1:Ethernet1,就需要選擇通道1-2。
當(dāng)軟件所在電腦的連接的是網(wǎng)絡(luò)接口2:Ethernet2,就需要選擇通道3-4。
運行軟件時這個選擇務(wù)必注意!
校準(zhǔn)系數(shù):僅僅顯示選擇的哪個通道對應(yīng)的系數(shù),用戶不需要修改。
儀器IP地址:在配置文件里:
[Ethernet Source]
IP address=192.168.0.199
后面板Ethernet1網(wǎng)口,對應(yīng)通道1-2,在配置文件里該值IP地址改成:192.168.0.199;
后面板Ethernet2網(wǎng)口,對應(yīng)通道3-4,在配置文件里該值IP地址改成:192.168.0.200;
本機IP地址:
[Ethernet Destination]
IP address=192.168.0.198
在配置文件里修改該值,該IP地址要與所在電腦IP地址一樣,但不能和192.168.0.199、192.168.0.200相同。
本機MAC地址:見3,電腦MAC物理地址描述。
UDP端口:本機UDP端口,用戶不需要修改。
掃描速率:顯示掃描時鐘頻率。
探測器時鐘:顯示當(dāng)前探測器時鐘頻率
時鐘分頻:探測器時鐘分頻系數(shù),用戶不需要修改
掃描次數(shù):顯示當(dāng)前掃描多少次,掃描一次對應(yīng)測量一次。
FBG數(shù)量:當(dāng)前多少個FBG傳感器,就設(shè)置多少,也可以少于實際傳感器數(shù)量(波長圖會顯示這個數(shù)量的傳感器),但不能多于實際傳感器數(shù)量,否則會導(dǎo)致排序錯誤,顯示混亂。
該值在配置文件里設(shè)置:
[Sensor Setting]
Sensor Number=1
運行軟件前需正確填寫!
最后同步時間:s、us、ns為單位的。該值是用戶按了前面板按鍵SYNC后,開始計時的時間值。存儲波長時也把此值隨當(dāng)前測量的波長值一同保存。這樣即使不同電腦運行,可以根據(jù)這個時間,將數(shù)據(jù)文件合并同步分析。
數(shù)據(jù)保存路徑:當(dāng)選中“存儲波長數(shù)據(jù)”時,每次緩沖數(shù)據(jù)測量后保存的數(shù)據(jù)路徑顯示出來,默認(rèn)是:D:/hsmeasuredata/,因此用戶需要先在D盤建立一個hsmeasuredata名字的文件夾。
配置文件位置:Ethernet Config.ini文件所在位置,安裝后,默認(rèn)在安裝目錄文件夾里,和應(yīng)用程序在同一位置。僅僅是顯示,讓用戶知曉。
5.4 按鍵操作及狀態(tài)指示
退出:退出運行
測量開始/stop:點擊此鍵,觸發(fā)測量,再點擊,停止。
存儲波長數(shù)據(jù):選中,測量后會將數(shù)據(jù)保存在D:/hsmeasuredata/
因此用戶務(wù)必保存前先建立這個文件夾。
如下圖是保存的文件,TXT文本文檔,文件名是日期:
存儲數(shù)據(jù)格式:
Time(us):
是按鍵SYNC按后,開始計時的時間,單位微秒。若開機后沒有按,那就是儀器上電后開始記錄的時間。由于兩個以太網(wǎng)口Ethernet1和Ethernet2對應(yīng)的通道1-2和通道3-4,上電到正常工作時間不一定一樣,因此若不按同步按鈕鍵SYNC,則Time(us)沒有統(tǒng)一參考,就失去同步意義。
Wavelenth1[nm]:個FBG波長值,若1-2通道,或者3-4通道有多個傳感器,則會有Wavelenth2[nm],Wavelenth3[nm].......
狀態(tài)指示:
顯示當(dāng)前是在測量還是空閑狀態(tài)。
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