基于稀土磁光玻璃的光学电流传感器传感单元的优化

《基于稀土磁光玻璃的光学电流传感器传感单元的优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文↑（宋体小1号字加粗）基于稀土磁光玻璃的光学电流传感器传感单元的优化↑（黑体2号字）OPTIMIZATIONONSENSINGUNITOFOPTICALCURRENTTRANSDUCERBASEDONRAREEARTHMAGNETO-OPTICALGLASS↑（TimesNewRoman2号字加粗，题目太长时可用小2号字）于学亮↑（宋体小2号字加粗）哈尔滨工业大学←（楷体小2号字加粗）2015年6月←（年、月用阿拉伯数字，宋体、TimesNewRoman小2号字加粗）国内图书分类号：TM76学校代码：1021

2、3国际图书分类号：621.3密级：公开↑↑（宋体小4号字）（宋体小4号字）硕士学位论文↑（宋体小2号字加粗）基于稀土磁光玻璃的光学电流传感器传感单元的优化硕士研究生：于学亮导师：申岩副教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM76U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineering↑（TimesNewRoman小2号字）OPTIMIZATIONONSENS

3、INGUNITOFOPTICALCURRENTTRANSDUCERBASEDONRAREEARTHMAGNETO-OPTICALGLASSCandidate：YuXueliangSupervisor：AssociateProf.ShenYanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringDateofDefence：June,2015De

4、gree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology（TimesNewRoman4号字）哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要面对国家电网特高压领域的飞速发展，传统电磁式电流互感器暴露出很多问题，而光学电流传感器以其体积小，无磁饱和等优点，逐步在智能电网领域崭露头角。研究表明，在光学电流传感器的传感单元中，使用新型顺磁性稀土材料代替目前使用的逆磁性材料，可以有效地提高光学电流传感器传感单元的响应灵敏度，但顺磁性材料提高传感单元性能的作用会受到一些因素的影响。本文以稀土

5、掺杂的顺磁性材料为研究对象，在不同玻璃尺寸与空间位置、入射光波长和稀土掺杂浓度条件下，对光学电流传感器传感单元的优化特性进行了理论分析和实验研究。本文从光学电流传感器的特性开始，依次研究了法拉第效应原理、费尔德常数理论、各向同性介质中的线性双折射和影响稀土掺杂材料磁光性能的因素。利用光学元件的琼斯矩阵，推导出了光学电流传感器传感单元的光路模型，给出了基于稀土磁光玻璃的光学电流传感器传感单元的特性优化模型；结合理论模型，搭建了法拉第效应调制实验平台以及用于测量稀土磁光玻璃的线性双折射的实验系统。通过计算机仿真和光学实验，分

6、别从玻璃尺寸与空间位置、入射光波长和稀土掺杂浓度三个方面研究了光学电流传感器传感单元的特性。论证了稀土磁光玻璃的最优长度对于优化光学电流传感器传感单元的响应灵敏度的意义，研究了入射光波长对用于光学电流传感器传感单元中的稀土磁光玻璃的费尔德常数和线性双折射的影响，比较了使用不同稀土掺杂浓度的磁光玻璃的光学电流传感器传感单元的响应灵敏度和测量精度，得到了最优的参数组合。实验对比了优化前后光学电流传感器传感单元的性能，发现优化后的光学电流传感器传感单元在响应灵敏度和测量精度上均有显著的提高。本文的研究成果将为以稀土磁光玻璃作为

7、传感材料的光学电流传感器的研究和应用提供有效的参考。关键词：光学电流传感器；稀土磁光玻璃；优化特性；法拉第效应-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofUHVfieldsofstategrid,Thetraditionalelectric-magnetocurrenttransformerhasexposedalotofproblems.Opticalcurrenttransducer(OCT)whichhasadvantagesofsmallsizeandha

8、vingnomagneticsaturationcutsastrikingfigureinthefieldofsmartgridgradually.Researchshowsthat,insteadofthediamagneticmaterialinthesensingunitofOCT,theuseofparama