測量脈沖大電流的集成光波導電流傳感器的研究.pdf

1、分類號密級UDC1注學位論文測量脈沖大電流的集成光波導電流傳感器的研究（題名和副題名）徐洪亮（作者姓名）指導教師姓名陳福深教授博導電子科技大學成都（職務、職稱、學位、單位名稱及地址）申請專業(yè)學位級別碩士專業(yè)名稱光學工程論文提交日期2008.10論文答辯日期2008.12學位授予單位和日期電子科技大學答辯委員會主席評閱人2008年月日注1：注明《國際十進分類法UDC》的類號。摘要I摘要傳感器是新技術革命和信息社會的重要技術基礎，是現代科技

2、的開路先鋒。隨著現代測量、控制和自動化技術的發(fā)展，傳感器在各個領域中的作用日益顯著，并成為決定系統(tǒng)質量的關鍵性器件。以晶體材料為基底制作的各類波導光學器件在通信與光信息處理方面有著蓬勃的發(fā)展，光波導傳感器是其中一個重要的分支部分，由于它獨特的優(yōu)勢，不僅在光纖通信與傳感方面獲得了應用，在應力、壓力、溫度、電流和化學氣體傳感方面的應用也越來越廣泛。本論文就是研究集成光波導傳感器在高壓電力系統(tǒng)中大電流測量方面的工作。電力工業(yè)是我國經濟建設的基

3、礎工業(yè)，在國民經濟中占有舉足輕重的地位，隨著經濟的迅速發(fā)展，對電需求日益擴大。特別是向高電壓大電流發(fā)展，傳統(tǒng)的充油式電流互感器已經不能很好地適應工業(yè)發(fā)展需要，因而國內外都致力于研制價格低、結構簡單、安全可靠的新型高壓電流測試系統(tǒng)。研究光學混合型電流傳感器就是一種很好的選擇。本文研究的混合型光學傳感器有兩部分組成，一是Rogowski線圈電路，另一部分是MachZehnder干涉型光波導調制器，Rogowski線圈電路的輸出端連接到光波導

4、調制器的電極上。Rogowski線圈套在被測的大電流導體周圍，線圈感應的電壓與被測電流成線性關系，然后電壓作用到調制器的電極上對入射的激光信號進行調制，輸出端連接光電二極管進行接收，由得到的輸出光功率可以分析導體中的被測大電流的特性，這就是光波導電流傳感器的基本原理。對于Rogowski線圈，分析了矩形和圓形截面兩種結構，分別得出了線圈中感應電壓和被測電流的比例系數，也就是互感系數的計算公式。針對不同的電壓和電流關系研究了簡單電路結構和