光學(xué)電壓傳感器研究.pdf_第1頁(yè)
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1、光學(xué)電壓傳感器克服了傳統(tǒng)電壓或電場(chǎng)傳感器的許多缺點(diǎn),具有廣泛的應(yīng)用前景。但是,光學(xué)電壓傳感器至今還沒(méi)有在電力電壓互感器中得到廣泛應(yīng)用,其穩(wěn)定性難以滿(mǎn)足要求是一個(gè)重要原因。本文在全面分析和總結(jié)光學(xué)電壓傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)條件,以提高光學(xué)電壓傳感器的穩(wěn)定性為目的,提出了一種新型結(jié)構(gòu)的傳感器——基于雙BGO晶體的線性電光效應(yīng)傳感器,重點(diǎn)分析了影響這種傳感器穩(wěn)定性的因素,并提出相應(yīng)的解決方法。為了考驗(yàn)傳感器在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下的性能

2、,對(duì)傳感器開(kāi)展了準(zhǔn)確度試驗(yàn)、溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性試驗(yàn)。理論分析和試驗(yàn)結(jié)果表明:這種傳感器準(zhǔn)確度高,穩(wěn)定性好,有希望應(yīng)用于電力電壓互感器。
  本文介紹了基于線性電光效應(yīng)的光學(xué)電壓傳感器的一般設(shè)計(jì)原則,包括如何選擇傳感晶體,光學(xué)器件如何組合。為了提高傳感晶體的靈敏度,應(yīng)該選擇合適的晶體材料和晶體形狀;為了提高整個(gè)傳感器的靈敏度,應(yīng)該合理的調(diào)整各光學(xué)器件之間的相對(duì)位置。
  本文對(duì)廣泛研究的基于反射式結(jié)構(gòu)、橫向調(diào)制方式、雙光路

3、補(bǔ)償方法的傳感器的工作原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,并對(duì)這種傳感器的局限性進(jìn)行了分析。
  本文提出了一種新型的基于雙BGO晶體、橫向調(diào)制、反射式結(jié)構(gòu)的傳感器,分析了其工作原理,建立了數(shù)學(xué)模型,從理論上論證這種結(jié)構(gòu)的傳感器能夠消除干擾雙折射的影響,提高傳感器輸出的穩(wěn)定性。本文重點(diǎn)介紹了實(shí)際情況下影響這種傳感器工作穩(wěn)定性的因素,包括BGO晶體、準(zhǔn)直器、半波片、直角棱鏡等光學(xué)器件的影響,光波在晶體表面的反射影響,光波斜入射晶體的影響,光源以及電

4、子電路等影響,并針對(duì)各種影響因素,提出了相應(yīng)的解決方法。
  研制的基于雙BGO晶體的傳感器系統(tǒng)輸出符合電子式電壓互感器的輸出要求,為此研制了一臺(tái)電子式電壓互感器的校驗(yàn)裝置。校驗(yàn)裝置在國(guó)家高電壓計(jì)量站通過(guò)了整體檢定,檢定結(jié)果表明該校驗(yàn)裝置能夠校驗(yàn)0.2及以下等級(jí)的電子式電壓互感器。
  為了考察本文提出的傳感器在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下的性能,在實(shí)驗(yàn)室模擬傳感器的實(shí)際工作環(huán)境,對(duì)傳感器進(jìn)行了準(zhǔn)確度試驗(yàn)、溫度穩(wěn)定性試驗(yàn)和時(shí)間穩(wěn)定性試驗(yàn)。

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