本科毕设论文-—直流光学电流互感器的信号处理技术研究.doc

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1、华北电力大学本科毕业设计（论文）直流光学电流互感器的信号处理技术研究摘要基于法拉第磁光效应的直流光学电流互感器具有广阔的发展前景，但在实用化道路上还存在一些问题，本文针对提高直流光学电流互感器的信号检测性能展开研究。本文首先设计了直流光学电流互感器的结构，对其在测量过程中引入的内部噪声及其信噪特性进行了理论分析和试验，验证了其存在噪声与信号频带相重叠的问题。其次，分析和比较了微弱信号检测的各种方法，针对直流输电系统电流测量的要求，确定采用调制解调方法对直流输电线路上的直流电流进行测量，采用相关检测方法测量直流输电线路的谐波电流。再次，设计了直流光学电流互感器的直流电流测量

2、系统，在LabVIEW环境下进行了仿真验证，并设计了直流检测实验电路和信号检测结构，仿真和试验结果表明本文所设计的直流测量系统能够满足测量要求。关键词：法拉第磁光效应，直流光学电流互感器，调制解调，相关检测，LabVIEW28华北电力大学本科毕业设计（论文）ABSTRACTTheOpticalDirectCurrentTransducerbasedonFaradayMangeto-opticeffectshaveagreatfuture,butstillsomeproblemsexistintheapplication.Inthispaper,firstlyitdesig

3、nsthestructureoftheOpticalDirectCurrentTransducerandanalyzesandteststheinteriornoisewhichisledintofromthemeasurementandthesignaltonoisecharacteristic.Andalsoitverifiesthenoiseoverlapsthesingalband.Then,itanalyzesandcomparesthemethodsofmeasurementofweaksignal,tocontendwiththeprecisionofcur

4、rentmeasurementintheDCtransitionsystem,itusesthemethodofmodulateanddemodulatetomeasureDCcurrentontheDClineandusesthecorrelationdetectiontoharmonicwavesonDCline.ThirdlyitdesignstheDCcurrentmeasurementsystemofTheOpticalDirectCurrentTrandsducers,simulatesandverifiesbytheLabVIEWsoftware,alsod

5、esignsastructureofsignalmeasurementandatestcircuitofDCmeasurement.TheresultsofsimulationandtestindicatetheDCmeasurementsystemcontendswithmeasurementsstandard.KEYWORDS:FaradayMagneto-opticeffects,dcopticalcurrenttransducer,modulateanddemodulate,correlationdetection,LabVIEW28华北电力大学本科毕业设计（论文

6、）目录摘要1ABSTRACT2第1章绪论11.1选题背景和意义11.2国内外研究现状21.3设计（论文）的主要研究内容及预期目标3第2章频谱迁移测量法的研究42.1光电检测器及其噪声分析42.2频谱迁移测量法62.2.1光学电流互感器的基本原理62.2.2频谱迁移测量法原理82.3法拉第直流光学测量系统的设计92.4本章小结10第3章信号检测方法研究113.1方法研究113.1.1调制随机共振113.1.2相关检测法113.1.3小波分析123.1.4希尔伯特黄变换133.1.5混沌理论133.1.6二维相干技术133.1.7取样积分与数字式平均法133.1.8锁定放大器

7、143.1.9自适应噪声抵消法143.1.10调制解调法153.2信号检测方法的比较153.3本章小结16第4章直流电流检测的仿真分析174.1检测原理及过程174.2基于LAbVIEW的信号检测仿真194.2.1虚拟仪器LabVIEW194.2.2仿真过程分析204.3本章小结23第5章总结与展望245.1全文总结245.2工作展望24参考文献26致谢2828华北电力大学本科毕业设计（论文）第1章绪论1.1选题背景和意义1954年世界上首个高压直流输电系统在瑞典投入运行，从那时开始，高压直流输电技术在世界范围内得到了日益广泛