基于差分檢測(cè)技術(shù)的SF6光學(xué)傳感器研究.pdf

1、六氟化硫具有良好的絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，廣泛應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備中。六氟化硫作為絕緣介質(zhì)，可使設(shè)備小型化，同時(shí)具有高可靠性。充有六氟化硫氣體的密閉高壓設(shè)備中通常具有一定的氣體壓力，氣體泄漏的概率較高，SF6氣體泄漏將對(duì)設(shè)備的正常工作造成影響，同時(shí)威脅到工作人員的生命安全。因此，對(duì)高壓設(shè)備附近SF6濃度的檢測(cè)具有重要意義。
　　 通過(guò)對(duì)比常用的SF6氣體濃度檢測(cè)方法，本設(shè)計(jì)采用紅外吸收測(cè)量方法測(cè)量SF6氣體濃度，研制了一款高精度

2、SF6傳感器。紅外吸收測(cè)量方法具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、受環(huán)境干擾小的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)差分檢測(cè)技術(shù)的研究，提出了傳感器光學(xué)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，圍繞該方案對(duì)光源、探測(cè)器、濾光片等光學(xué)器件做了針對(duì)性選型，設(shè)計(jì)了雙波長(zhǎng)單光路氣室結(jié)構(gòu);為縮小傳感器的體積，設(shè)計(jì)了反射型光路調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使所選擇的光源、濾光片和探測(cè)器等光學(xué)器件有穩(wěn)定的工作狀態(tài)，產(chǎn)生較小的誤差。針對(duì)光源和探測(cè)器的工作特性，設(shè)計(jì)了光源驅(qū)動(dòng)電路和信號(hào)調(diào)理電路。光源驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)了光源的電調(diào)制，提

3、高了光源工作的穩(wěn)定性;選用了高精度信號(hào)放大芯片對(duì)探測(cè)器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，有效抑制了低頻噪聲，提高了測(cè)量的精度。
　　 傳感器的研制需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)系統(tǒng)測(cè)試的需要，搭建了合理的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)處理方法的理論推導(dǎo)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出了傳感器的擬合曲線。通過(guò)溫度實(shí)驗(yàn)，研究了溫度對(duì)傳感器測(cè)量的影響，得出了測(cè)量結(jié)果隨溫度變化的一般規(guī)律。根據(jù)溫度實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)了溫度補(bǔ)償算法，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，軟件程序中加入溫度補(bǔ)償算法后，有效消