基于光子晶体光纤F-P腔的高压电器温度传感器系统.pdf

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1、第24卷第2期传感技术学报Vo1．24No．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．20112011年2月TheTemperatureSensorSystemfortheHighVoltageApparatusBasedonthePhotonicCrystalFiberFabry-PerotCavityQIANXiangzhong(CollegeofPhysicsandElectronicInformationEngineer，WeltzhouUniversity，WenzhouZhq

2、iang325027，China)Abstract：ThetemperaturesensesystemusedontemperaturemeasureforthehighvoltageapparatusispresentedbasedonthecharacteristicsofHarrowbandfilteringofthephotoniccrystalfiber(PCF)Fabry—Perot(F—P)cavityandliquidcrystalrefractiveindexsensitivetotemperature．T

3、hesystemisconsistedoftheopticsource，liquidcrystalsfillingF—PcavitytemperaturesensorofPCF，fiberF—Pcavityfilter，signalamplificationcircuitsanddisplaymodule．Thetemperaturemaybereal—timemeasuredbasedonthewavelengthofthemaximumopticalpowerpointchangeofPCFF—Pcavitywhicht

4、henematicliquidcrystalsfilledin，wavelengthchangedrepresentedbyfiberF-Pc~／vityfilter，therelationofliquidcrystalrefractiveindexwithtemperature，anddataprocessing．ThesensesystemisspecialsuittothehighvoltageapparatustemperatureOil—lineasithastheperspectiveoftheintrinsic

5、allysafe，highprecision，highelectricalinsulationandanti—electromagneticinterference．ThecomparativetestswithWZPB-1typestandardplatinumresistorthermometershowthatthemeasuringaccuracyofthissystemisbetterthan±0．1℃between25℃and90℃．Keywords：optoelectronics；temperaturesens

6、esystem；photoniccrystalfiberFabry-Perotcavity；highvohageapparatus；nematicliquidcrystalsEEACC：7230E；4150D；7320Rdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2011．02．026基于光子晶体光纤F—P腔的高压电器温度传感器系统钱祥忠(温州大学物理与电子信息工程学院，浙江温州325035)摘要：基于光子晶体光纤F—P的窄带滤波特性和液晶折射率对温度变化敏感特性，提出了一种用于高压电器温度测量的温度传感器系统

7、。该系统主要由液晶填充的光子晶体光纤F—P腔传感器、光纤F—P滤波器、放大电路和显示模块组成。将向列型液晶填充在光子晶体光纤F—P腔内，温度变化引起最大反射光强点波长的变化，采用光纤F-P腔滤波器解调出光波长的变化，并利用液晶折射率与温度之间的关系，经过数据处理，实现温度的实时测量。系统具有本征安全、高精度、高电绝缘和抗电磁干扰等优点，特别适合于高压电器的温度在线检测。与WZPB—l型标准铂电阻温度计的对比实验结果表明，测温区间在25℃～90℃时，该系统的测量精度优于±0．1oC。关键词：光电子学；温度传感器系统；光子晶体光

8、纤F—P腔；高压电器；向列型液晶中图分类号：TN929．11文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)02—0294-04温度升高会使高压电器中使用的金属和绝缘材栅、红外辐射和光纤F．P测温虽然可用来对高压电器料的机械强度和绝缘强度明显下降，使用寿命降低甚进行温度监测，但光纤测