摘要：众所周知，在工业产品当中位移量是相对于其他工业特征参数来说是十分重要的，在过去人们通过机械接触来测量位移，这就导致了加工的精度以及所需指标在现今的现代工业生产中达不到生产要求，因此我们需要一个新型、快速、柔性好，能直接在生产过程中进行非破坏性产业质量检测的检测方法。

第一章和第二章介绍了课题的研究目的和意义，国内外光纤位移传感器的发展趋势，研究的内容和目标，介绍了光纤测量的原理和方法。然后简述了基于光纤传感器的微位移测量仪的总体方案，包括设计内容的硬件方案和软件方案。

第三章详细介绍了基于光纤传感器的微位移测量仪的硬件电路设计方法，主要内容包括采用51单片机stc89c52作为主控端,设计了0.96寸OLED显示器接口电路，at24c02d 数据储存电路，以及通过按键输入数据的输入电路。最后介绍了硬件电路的焊接和调试。

第四章介绍了基于光纤传感器的微位移测量仪完成数据输入以及储存的软件部分，实现的主要功能有将实验数据输入at24c02d储存模块，将已做完的实验数据储存在at24c02d储存模块中。

第五章介绍了基于光纤传感器的微位移测量仪的实验部分。其中包括了实验的步骤，实验的注意事项，以及透射式光纤位移传感器实验所完成的实验数据，即位移与功率的变化并将其汇总成一张曲线图来清晰表明实验结果。其中包括了运用最小二乘法的线性拟合来求出函数，以及使用MATLAB反向求出拟合位移以及测量位移进行对比度方法选用拟合函数来降低数据误差。

第六章介绍了设计内容在整体操作时遇到的一些问题和运行结果。

实验结果表明，透射式光纤位移传感器能非常准确的测量出微小物品的尺寸，并且验证了位移与功率是存在线性关系的。能实现通过这个位移与功率的线性关系从而比较改变的位移量，得出测量数据。

关键词：透射式光纤位移传感器, stc89c52，at24c02d, 位移与功率

目  录

摘  要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1 课题研究目的及意义-1

1.2 国内外的发展趋势-2

1.3 基于光纤传感器的测量实验原理和方法-3

1.3.1 实验部分-3

1.3.2 实验数据的处理-3

1.3.3 物体的测量方法原理-3

1.4 课题研究内容和目标-4

第二章 总体设计方案-5

2.1系统框架-5

2.2技术要求-5

2.2.1 功能要求-5

2.2.2 主要技术参数-6

2.3 系统方案设计-6

2.3.1 硬件设计方案-6

2.3.2软件设计方案-8

第三章 基于光纤传感器的微位移测量仪的硬件设计方案-10

3.1 实验器材-10

3.2 系统电路-14

3.3 电路总原理图-17

第四章 基于光纤传感器的微位移测量仪的实验与软件设计方案-18

4.1 软件总任务-18

4.1.1 AT24C02储存任务-19

4.1.2 OLED显示任务-20

4.2 实验任务-21

4.3 数据处理任务-21

4.3.1 数据处理总体方案-21

4.3.2 数据处理的具体实现方式-22

第五章 系统实验与调试-27

5.1 硬件调试-27

5.2 实验数据的处理-28

5.2.1 误差的物理消除-28

5.2.2 平均值与归一化误差-29

5.2.3 最小二乘法求函数-30

5.3 软件调试与成果展示-34

第六章 总结与展望-36

6.1 总结-36

6.2展望-36

致谢-38

参考文献-39