基于FPGA的光纖光柵電流互感器非線性系統(tǒng)研究.pdf

1、光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)傳感器技術(shù)是光纖傳感中實(shí)用性最強(qiáng)、可靠性最高的傳感技術(shù)，同時也是目前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。相比于其它傳感器，F(xiàn)BG傳感器具有體積小、重量輕、靈敏度高、電氣絕緣以及傳輸距離遠(yuǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn)。超磁致伸縮材料(Giant Magnetostrictive Material，GMM)是一種新型功能材料，比普通磁致伸縮材料的伸縮系數(shù)高幾十倍，且響應(yīng)時間小于1μs。GMM與FBG材料構(gòu)成的

2、新型電流互感器具有光學(xué)電流互感器的全部優(yōu)點(diǎn)，同時不易受光纖線性雙折射的影響。基于GMM-FBG的光纖光柵電流互感器，應(yīng)用GMM材料對磁場敏感和FBG對應(yīng)變敏感來實(shí)現(xiàn)電流檢測，但受GMM材料磁滯特性的影響，隨著被測電流的增加，GMM材料的磁滯特性明顯，磁致伸縮材料的應(yīng)變與磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的關(guān)系呈非線性，電流互感器的輸入與輸出信號也呈非線性關(guān)系，導(dǎo)致電流互感器的輸出信號存在相位差，且波形發(fā)生畸變，降低了電流互感器的測量精度，因此解決GMM-F

3、BG光纖光柵電流互感器的非線性問題勢在必行。
　　本文研究了基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的光纖光柵電流互感器非線性校正系統(tǒng)，分析GMM材料的磁滯特性，設(shè)計(jì)出了具有實(shí)時非線性校正處理功能的電流測試系統(tǒng)，通過參數(shù)可變曲線擬合算法完成數(shù)據(jù)的非線性校正。本文主要以Altera公司的EP4C16F型號的FPGA為核心處理單元，利用 FPGA控制外部 ADS805和 DA902實(shí)現(xiàn)信號的采集與轉(zhuǎn)換