基于薄膜电阻的新型光纤电流传感器的研究.pdf

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1、2016仪表技术与传感器2016第4期InstrumentTechniqueandSensorNo．4基于薄膜电阻的新型光纤电流传感器的研究贾丹平，高浠萌，王大力(1．沈阳工业大学信息科学与工程学院。辽宁沈阳110870；2．沈阳新杉电子工程有限公司。辽宁沈阳110016)摘要：为了满足电力需求，在高压直流输电技术的基础上，提出了基于薄膜电阻的新型无源光纤电流传感器的设计方案。在实验室条件下，为金属薄膜电阻选取合适的性能参数，利用有限元热分析ANSYS软件对传感器部分进行建模分析，搭建实验平台，根据荧光余辉特性得知，荧光寿命7与温度存在对应关系，采集测

2、量数据，通过前期算法比较，在低压端选择prony算法处理测量数据。结果表明：该方案稳定性高、误差小，理论分析与实验监测结果比较吻合，可完成高压大电流的测量。关键词：高压直流输电；电流传感器；薄膜电阻；光纤；温度；ANSYS仿真；荧光余辉；prony算法中图分类号-TP212文献标识码：A文章编号：1002-1841(2016)04-0008-03ResearchofNewFiber-opticCurrentSensorBasedonThin-filmResistorJIADan—ping，GAOXi—meng，WANGDa—li(1_Institute

3、ofInformationScienceandEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China；2．ShenyangSiashineElectronicEngineeringCo．，Ltd．，Shenyang110016，China)Abstract：Inordertomeetthegrowingdemandofthepowersource，thenewtypeofpassivefiber—opticalcurrentsensorwasputforwardonthebasis

4、ofthehigh—voltagedirectcurrenttransmissiontechnology．Underlaboratoryconditions，suitableparametersfortheperformanceofthemetalfilmresistorwerechosenandthethermalanalysissoftwareANSYSformodelinganalysiswasused．OnbasisoftheprinciplesoffluorescenceafterglOWlife，thereisacorrespondingr

5、elationshipbetweentemperatureandfluorescenceafterglOWlifer．Theexperimentalplatformwasbuiltanddatawasselected．Bycomparingthealgorithminearlytimes，thepronyal—gorithmmethodwaschosentodealwiththemeasurementdata．Theresultshowsthattheschemehashigh—stabilityandlow—error，themonitoringre

6、sultsareconsistentwiththetheoreticalanalysis．Thepresentstudycanrealizethemeasurmentofhi【ghvoltageandhighcurent．Keywords：high—voltagedirectcurent；curentsensor；filmresistor；fiber—optical；temperature；ANSYS；fluorescenceafterglOWlife；pronyalgorithm0引言基于薄膜电阻的新型光纤直流电流传感器其传感过程如电网的安全、稳定和

7、高效运行有重要意义”。高压直流输图1所示，这一流程可划分成电流温度传感和温度解调为电流电技术(HVDC)，以其线路成本低廉、性能稳定等优势取代传统两个阶段，即调制与解调两个阶段：电阻分流器把一次大电流输电方式，成为输电技术的新趋势。大力发展高压直流输电，转换为信号电流，使薄膜电阻升温，在薄膜电阻上涂有荧光材将有利于全国范围内的资源优化配置和能源供给，对实现全国料，把温度信号转换为光信号，传递到低压端，在低压侧通过光电力网络互联产生积极影响。纤测温仪把温度信息解调出来，调理运算进而得到被测电流的作为高压直流输电技术中必不可少的一项，直流互感器承大小。担着

8、直流系统的电能计量、电量检测、为电力系统继电保护提供信号的重要作用。电流互感器主要分为电磁式与