光纤传感电流监测中光纤套筒周围的电磁场分布研究

在介绍了光纤传感器优越特性基础上,对光纤测温传感器与电类测温传感器特点进行了比较,同时对多种光纤测温传感器特点也进行了比较,得出半导体吸收式光纤测温传感器是最合适电机测温的结论。再结合电机测温需求和光纤测温传感器特点设计了准分布式光纤传感电机测温系统,并介绍了相关系统组成、工作原理和特点。举例说明了此测温系统能满足大电机测温的应用要求。

为了更好的获取基于法拉第效应的光纤电流互感器中的微弱光信号提出了光纤电流互感器中的绕制光纤系统研究.系统将传感光纤绕制在直导线上,把激光通过起偏器之后耦合进入传感光纤,当在导线上加载电流时,通过功率计测量输出光信号的功率,运用法拉第效应中的微弱偏转量确定流过导线的电流大小,实现了利用旋光效应测量高压输电线电流的研究.实验中,通过比较单模光纤与多模光纤对线偏振光的消偏振影响得出,单模光纤更适合于作为本研究的传感材料;同时改变单模光纤绕制半径得出,光纤绕制半径越小线偏振光通过光纤以后消偏越严重,即双折射效应对测量精度影响越大;但受到导线直径大小及其周围磁场强度的影响,随着光纤绕制半径的增大,双折射效应对系统的影响先减小后增大,呈开口向上的抛物线形式.

报道了一台适用于分布式光纤传感的全光纤激光器。激光器基于主振荡功率放大(mopa)技术,种子光源为半导体激光器,放大器为掺铒光纤放大器。实现了重复频率和脉冲宽度分别独立可调的激光输出,中心波长为1550nm,光谱的3db带宽小于0.2nm,获得的最高峰值功率为1.1kw,输出的激光脉冲中放大自发辐射(ase)功率分数的最大值低于10%。

分布式光纤传感原理

光纤传感、光纤光栅、光纤光栅传感 光纤传感技术由于光纤不仅可以作为光波的传输媒质，而且光波在光纤 中的传播时表征光波的特征参量（振幅、相位、偏振态、波长等）因外界因素 （如温度、压力、磁场、电场、位移等）的作用而间接或直接地发生变化，从 而可将光纤用作传感器元件来探测各种待测量（物理量、化学量和生物量）， 这就是光纤传感器的基本原理。光纤传感技术的分类光纤传感器可以分为传 感型（本征型）和传光型（非本征型）两大类。利用外界因素改变光纤中光的 特征参量，从而对外界因素进行计量和数据传输的，称为传感型光纤传感器， 它具有传感合一的特点，信息的获取和传输都在光纤之中。传光型光纤传感器 是指利用其它敏感元件测得的特征量，由光纤进行数据传输，它的特点是充分 利用现有的传感器，便于推广应用。这两类光纤传感器都可再分成光强调制、 相位调制、偏振态调制和波长调制等几种形式。光纤传感器的特点1、

提出了一种利用布里渊光纤环形腔移频技术实现分布式光纤布里渊传感的方法.该方法基于布里渊光时域分析法原理,将一束单纵模运转激光器输出的激光分为两束;一束光入射布里渊光纤环形腔中产生窄线宽的受激布里渊散射光作为斯托克斯光,另一束光经过低频相位调制后作为泵浦光;斯托克斯光和泵浦光分别相向入射进入传感光纤,通过测量布里渊谱得到光纤温度或应变.利用该方法可将十几ghz的微波频率转化为兆赫信号频率进行探测处理,仅需一台激光器,因此系统结构简单、成本低,还可减小激光器频率波动对测量准确度的影响.实验验证了该方法的可行性.

一种基于光纤mach森德干涉的新型磁场传感器（mzi）的涂磁流体（mf）提出。mzi组成标准单模光纤（smf）两个球形结构。的干涉波长和功率的传感结构是敏感的外部的折射率（国际扶轮）。由于ri的mf对磁场敏感，磁场的测量可以通过检测干涉谱的变化来实现。实验结果表明，随着磁场强度的增加，干涉倾角的波长和功率都随着磁场强度的增加而增大。

一种基于光纤mach森德干涉的新型磁场传感器（mzi）的涂磁流体（mf）提出。mzi组成标准单模光纤（smf）两个球形结构。的干涉波长和功率的传感结构是敏感的外部的折射率（国际扶轮）。由于ri的mf对磁场敏感，磁场的测量可以通过检测干涉谱的变化来实现。实验结果表明，随着磁场强度的增加，干涉倾角的波长和功率都随着磁场强度的增加而增大。

两电流产生的电磁力使等腰三角形悬臂梁变形,从而导致安装在悬臂梁两边的光纤布拉格光栅的布拉格波长漂移。通过检测两个布拉格光栅的波长漂移差,得到被测电流。双光纤布拉格光栅通过补偿温度效应,解决了光纤布拉格光栅传感器的交叉敏感问题。垂直放置的等腰三角形悬臂梁,确保光纤光栅在传感过程中不出现啁啾现象,又避免了自身重量和导线重量对测量结果的影响,从而减少了测量误差。该系统传感灵敏度为0.097nm/a,与理论值的相对误差为3.38%,结果表明该传感器结构是可行的。

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提示:据分析,引起电缆沟内火灾的直接原因是电缆中间头制作质量不良、压接头不紧,长期运行过热而烧穿绝缘,导致电缆沟内火灾的发生。而电缆隧道的火灾事故大多数是因电缆头过热所引起。

根据0.2级的全光纤电流互感器系统测量精度要求,在方波和正弦波两种常用的调制解调模式下,文中分析了光纤λ/4波片制作或应用中容许的误差范围。发现最大熔接角允许误差与最大相位延迟允许误差近似成二次曲线的关系。在方波和正弦波调制模式下,当相位延迟误差或熔接角度误差为零时,光纤λ/4波片的最大熔接角允许误差和最大相位延迟允许误差分别为1.816°和1.806°;3.637°和3.618°;在方波调制模式下,光纤λ/4波片的最大熔接角允许误差和最大相位延迟允许误差分别随传感电流i的增大而增大,其变化率较小,分别为1.32×10-6(o/a)、2.54×10-6o/a;而在正弦波调制模式下,光纤λ/4波片的最大熔接角允许误差和最大相位延迟允许误差分别随传感电流的增大而减小,其变化率较小,分别-4×10-6(o/a)、-7.6×10-6(o/a).

光纤传感原理-光电探测器光纤传感器典型构成

载流导线在磁场中产生的电磁力使等腰三角形悬臂梁变形,从而导致安装在悬臂梁两边的光纤布拉格光栅(fbg)的布拉格波长漂移。通过检测2个fbg的波长漂移差,得到被测磁场的磁感应强度。双fbg通过补偿温度效应,解决了fbg传感器的交叉敏感问题。垂直放置的等腰三角形悬臂梁,确保fbg在传感过程中不出现啁啾现象,又避免了自身重量和导线重量对测量结果的影响,从而减少了测量误差。该系统传感灵敏度为1.11nm/t,与理论值的相对误差为4.31%,结果表明,该传感器结构是可行的。

基于labview的光纤光栅传感监测软件 摘要：基于labview的光纤光栅传感监测软件，可 以实现数据采集、存储、显示和报警等功能。该软件界面清 晰易懂、使用方便、功能扩展性强、运行稳定，可以在安全 监测方面发挥重要的作用，同时推进了光纤光栅传感器在生 活中的应用。 关键词：光纤光栅传感器；虚拟仪器；数据库 中图分类号：tp311文献标识码：a 随着技术的发展，光纤光栅传感器广泛地应用在各个领 域，如电力电网、桥梁隧道、石油化工、航空航天，实现了 高精度、远距离、分布式和长期性监测的技术要求。本文针 对光纤光栅传感系统，提出了一种基于虚拟仪器技术的监测 软件的设计与实现方法。为实际工程的管理提供了更加可靠 的技术保障，具有广阔的应用前景。 1光纤光栅传感技术 光纤光栅是利用紫外光改变光纤材料性质，在光纤上制 作成的一种光学无源器件，光纤光栅传感技术是利用测量环 境对光

基于光纤光栅应变传感技术,建立了盾构隧道收敛变形的监测方法,提出了长标距光纤传感器的封装结构,建立了应变反演收敛变形的理论方法,通过室内足尺盾构模型试验,验证了所提方法的有效性,指出光纤传感在稳定性、耐久性等方面具有一定优势,应用前景广阔。

介绍了一种利用光纤f-p滤波器解调的、可同时测量应变及温度两种参数的光纤光栅传感系统。将一个光纤光栅的长度分成相等的两部分,其中一部分的两端固定在一块钢板上,另一部分处于自由状态。根据这两部分光纤光栅对应变及温度的不同感应,实现对应变及温度的同时测量。可利用波分复用技术实现对分布式应变及温度的测量。应变、温度的测量分辨率分别可达1.3με及0.12℃。

　第25卷第3期　　　　　　　　　　　　　　应　用　激　光　　　　　　　　　　　　　　　vol.25,no.3 　2005年6月　　　　　　　　　　　　　　　　appliedlaser　　　　　　　　　　　　　　　june2005 f-p光纤传感器及光纤bragg光栅传感器 应用于光纤智能夹层的研究 3 芦吉云　梁大开　李东升　潘晓文 (南京航空航天大学航空科技智能材料与结构重点实验室,　南京210016) 　　提要　本文对嵌入f-p光纤传感器和bragg光栅光纤传感器的光纤智能夹层进行了研究,实现了对应变的测量。通过 对光纤智能夹层的理论分析和试验研究,分析了应变对传感系数的影响,研究了f-p光纤传感器检测的应变与所受的载荷 及bragg光栅传感器波长变化量与应变之间的关系。

在智能电网中,电流测量是电力系统中继电保护、电能计量、系统监测和系统分析的关键,其测量的精度与可靠性直接关系到电力系统能否安全、可靠和经济地运行。文章比较了电磁式电流传感器和光纤电流传感器的性能,介绍了目前3种最主要的光纤电流传感器的测量原理,并指出其各自的优点及存在的问题。同时,综述了国内外关于光纤电流传感器的最新研究现状及进展,最后对光纤电流传感器的应用和研究前景进行了展望。

为了使光纤电流互感器具有快速、准确地测量出电流值的能力,本文在分析法拉第电磁感应效应的偏振调制型全光纤电流互感器的基础上引入双光路检测法,将光纤中输出的线偏振光分成振动方向相互垂直、传播方向成一定夹角的两束光。经光信号转换器转换成电信号后系统对其进行放大、滤波处理后得到无噪正弦波信号,结合tms320f28335测试平台对输出的两路信号进行同步采集、解调,通过运算求出法拉第旋转角,并拟合法拉第旋角与参考电流值得出两者关系式,最终使测量系统能够在高压环境下快速、准确地测量电流值。由此可见,本系统适用于高压环境下对大电流进行检测。

介绍了全光纤电流互感器的结构,分析了系统输出信号的特点,指出工频干扰及线性双折射效应是影响系统稳定性的主要问题.提出并实现了基于光源调制的抑制工频干扰方法.该方法利用2000hz的方波光源作为互感器的光驱动,系统的输出信息由原来的一路变成了两路,通过两路信息的融合有效地抑制了电路工频干扰.理论分析及实验结果表明,在不增加系统复杂性和硬件投入的条件下,该方法不仅抑制了电路中的低频干扰,还有效地抑制了工频干扰,提高了系统的信噪比,为提高全光纤电流互感器系统的稳定性和可靠性提供了新的方法.

介绍了光纤电流传感器的性能特点，详细地论述了光纤电流传感器的噪声根源及如何准确无误地检测出掩埋于噪声中的微弱信号。着重介绍了数字多点平均技术，并给出了基于数字多点平均技术的检测电路和程序流程图。