光纤电流传感器研究

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1、随着电压和电流等级的提高，传统的电磁式电流互感器不能满足测量的要求，光纤电流传感器以其特有的优势，受到广泛的关注。本文对国内外的光纤电流传感器的研究状况进行了综合的概述，针对现行光纤电流传感器的不足，改进了相位调制型光纤电流传感器，利用Jones矩阵分析法建立了反射式光纤电流传感器的理论模型。并针对反射式光纤电流传感器进行了器件的选择。根据传感器的输出信号的特点，设计了信号处理电路。对信号进行了光电转换和前置放大，然后使用相关检测技术，将一次谐波的幅值转变成直流信号。然后设计低通滤波器分离直流信号，最后设计了处理器电路完成信号的AD转换,用丁信号的数字处理和输岀显示。关键词：光纤电流传

2、感器，法拉第效应，相关检测，信号仿真ABSTRACTAstheincreaseofthecurrentandvoltage,thetraditionalelectromagneticcurrenttransformercouldnotsatisfytherequirementsofthemeasurement.Thefiber-oPticcurrentsensorwasinvestigatedforitsuniqueadvantages.Theresearchachievementsofthefiber-opticcurrentsensorhavebeensummarizedinthe

3、paper.Thereflectivefiber-oPticcurrentsensorhasbeendesignedbasingonthePhasemodulatedtypefiber-opticcurrentsensor.ThetheorycurrentsensorhasbeenestablishedusingJonesmatrixdeviceshavebeenchosemodelofthechangedintodirect-currentcomponentthroughcorrelationdetector,andthenthedirect-currentcomponentwass

4、eparatedbylow-passfilter.Atlast,theADconversionwascompletedbyARMprocessortodosignalprocessingandoutputdisplay.reflectivefiber-opticanalyzingmethodandtheproperdevicehavebeenchose.Accordingtotheincludingphotoellow-passfilteraracteristicsofthesensofsoutput,signalprocessingcircuitstranslatingcircuit

5、,preamplifier,correlationdetector,Ivlprocessorhavebeendesigned.ThefundamentalwavewasThesimulationmodewasestablishedintheMatlabenvironment.Thesimulationanalysisaswellasthenoiseanalysiswascarriedout.Finally,theanalysisoftherelationshipbetweensensor'sinputandoutputwasanalyzedbyusingfunction-fitting

6、method・Thefittingcoefficientsanderrorweregivenandquadraticorquarticcurvefittingwasproposed・-XX.—1—冃IJ5作为信息时代的今天，传感技术、通信技术和计算机技术在产业信息中起着非常重耍的作用，成为现代信息产业的三大支柱，分别承担着信息的釆集、传输、处理和储存等任务。具中传感器作为采集信息的部储，占丐非常重要的地位。传感技术已成为现代技术竞争的核心技术之二，它引起了世界各国的广泛关注和重视，将其列为各国重点发展的关键技术之一。根据中华人民共和国国家标准（GB765.87）（传感器通用术语），传感

7、器的定义是：能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常传感器市敏感元件和转换元件组成。光纤传感技术是伴随着光导纤维以及光纤通信技术的发展而迅速发展起来的，他已广为载体，光纤为媒介，感知和传输外界信号的新型传感技术。光纤传感器相比于具他类型的传感器而言冇很多优点，如：电绝缘性、抗电磁干扰、抗腐蚀性奢,、受到#泛的关注和应用。从光纤传感器问世以来，经过几十年的发展，现在的光纤传感器已经应用用到测量电流、电压、商业、医学