光纖電流傳感器性能分析與研究.pdf

1、光纖電流傳感器作為一種新型的電力檢測設(shè)備,以其特有的優(yōu)勢,有著良好的市場與應(yīng)用前景。本文以光纖電流傳感器的研制為應(yīng)用背景,主要針對Saguac式光纖電流傳感器的原理和特性開展深入的研究。
　　 首先,在詳細(xì)論述Faraday磁光效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上,利用瓊斯矩陣,構(gòu)建光纖電流傳感器的理論數(shù)學(xué)模型,并對傳感器系統(tǒng)關(guān)鍵光學(xué)器件進(jìn)行偏振誤差分析,指出傳感器系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù)的主要影響因素及相關(guān)的改進(jìn)措施。
　　 其次,對光纖電流傳感器幾

2、種常見的信號調(diào)制解調(diào)方案原理進(jìn)行闡述,并加以比較分析。在數(shù)字閉環(huán)光纖電流傳感器中,信號處理系統(tǒng)的主要作用是構(gòu)建閉環(huán)反饋系統(tǒng)及進(jìn)行信號的時序控制和數(shù)據(jù)處理,實時產(chǎn)生偏置相位及用于補(bǔ)償外部Faraday磁光旋轉(zhuǎn)信號,并實時跟蹤檢測實際載流體中電流情況。為了滿足系統(tǒng)的檢測精度與實時性處理的要求,系統(tǒng)中采用方波+階梯波閉環(huán)信號調(diào)制方案進(jìn)行數(shù)字信號處理較為理想。
　　 再次,創(chuàng)新性地應(yīng)用光纖系統(tǒng)仿真軟件對傳感器系統(tǒng)進(jìn)行功能實時仿真,以達(dá)到

3、實時驗證的目的,同時進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)合理設(shè)置,可以有效地縮短了其產(chǎn)品化、工程化進(jìn)程,節(jié)約成本與時間。針對閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能設(shè)計數(shù)字控制器,并在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下完成整個控制系統(tǒng)模塊設(shè)計與仿真。仿真結(jié)果表明全數(shù)字閉環(huán)光纖電流傳感器采用PID控制規(guī)律,可以提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度。
　　 另外,為了對光纖電流傳感器系統(tǒng)的性能參數(shù)有更好的理解,搭建實驗樣機(jī),對系統(tǒng)中關(guān)鍵器件(如光纖傳感頭、1/4λ波片)進(jìn)行了方案