基于FPGA的GMM-FBG電流互感器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)的研究.pdf

1、基于光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)與超磁致伸縮材料（Giant Magnetostrictive Material，GMM）的電流互感器具有光學(xué)電流互感器良好的絕緣性能、抗干擾能力強(qiáng)、測(cè)量精度高、易小型化、無(wú)爆炸危險(xiǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn)，且克服了線性雙折射、無(wú)高電位電子電路供電等問(wèn)題，已成為科研人員的研究熱點(diǎn)。但由于FBG對(duì)應(yīng)力和溫度交叉敏感，環(huán)境溫度的變化將會(huì)導(dǎo)致電流測(cè)量的不準(zhǔn)確，影響電流互感器的性能。因此，本

2、文致力于研究一種具有溫度補(bǔ)償功能的GMM-FBG電流互感器。
　　本文在研究了光纖光柵電流互感器工作原理的基礎(chǔ)上，分析了針對(duì)光纖光柵的幾種溫度補(bǔ)償方法，結(jié)合光纖光柵電流互感器的特點(diǎn)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，提出了以現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable GateArray，F(xiàn)PGA)為核心處理芯片的工作點(diǎn)自動(dòng)跟蹤的GMM-FBG電流互感器的溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，對(duì)光纖光柵電流互感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償。在FPGA中嵌入Nio

3、sⅡ軟核作為溫度補(bǔ)償系統(tǒng)的CPU，NiosⅡ讀取數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊中的數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行處理，該數(shù)據(jù)包含交流分量和直流分量，交流分量為被測(cè)電流量，直流分量為調(diào)節(jié)分布反饋式(Distributed Feedback，DFB)激光器的依據(jù)，將處理完的數(shù)據(jù)通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成模擬量輸出，并作為DFB激光器的控制量自動(dòng)調(diào)節(jié)DFB激光器的中心波長(zhǎng)跟隨FBG的中心波長(zhǎng)變化，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)工作點(diǎn)的自動(dòng)跟蹤，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋?br>　　在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下搭