光纖傳感電流監(jiān)測中光纖套筒周圍的電磁場分布研究

在介紹了光纖傳感器優(yōu)越特性基礎(chǔ)上,對光纖測溫傳感器與電類測溫傳感器特點(diǎn)進(jìn)行了比較,同時(shí)對多種光纖測溫傳感器特點(diǎn)也進(jìn)行了比較,得出半導(dǎo)體吸收式光纖測溫傳感器是最合適電機(jī)測溫的結(jié)論。再結(jié)合電機(jī)測溫需求和光纖測溫傳感器特點(diǎn)設(shè)計(jì)了準(zhǔn)分布式光纖傳感電機(jī)測溫系統(tǒng),并介紹了相關(guān)系統(tǒng)組成、工作原理和特點(diǎn)。舉例說明了此測溫系統(tǒng)能滿足大電機(jī)測溫的應(yīng)用要求。

為了更好的獲取基于法拉第效應(yīng)的光纖電流互感器中的微弱光信號(hào)提出了光纖電流互感器中的繞制光纖系統(tǒng)研究.系統(tǒng)將傳感光纖繞制在直導(dǎo)線上,把激光通過起偏器之后耦合進(jìn)入傳感光纖,當(dāng)在導(dǎo)線上加載電流時(shí),通過功率計(jì)測量輸出光信號(hào)的功率,運(yùn)用法拉第效應(yīng)中的微弱偏轉(zhuǎn)量確定流過導(dǎo)線的電流大小,實(shí)現(xiàn)了利用旋光效應(yīng)測量高壓輸電線電流的研究.實(shí)驗(yàn)中,通過比較單模光纖與多模光纖對線偏振光的消偏振影響得出,單模光纖更適合于作為本研究的傳感材料;同時(shí)改變單模光纖繞制半徑得出,光纖繞制半徑越小線偏振光通過光纖以后消偏越嚴(yán)重,即雙折射效應(yīng)對測量精度影響越大;但受到導(dǎo)線直徑大小及其周圍磁場強(qiáng)度的影響,隨著光纖繞制半徑的增大,雙折射效應(yīng)對系統(tǒng)的影響先減小后增大,呈開口向上的拋物線形式.

報(bào)道了一臺(tái)適用于分布式光纖傳感的全光纖激光器。激光器基于主振蕩功率放大(mopa)技術(shù),種子光源為半導(dǎo)體激光器,放大器為摻鉺光纖放大器。實(shí)現(xiàn)了重復(fù)頻率和脈沖寬度分別獨(dú)立可調(diào)的激光輸出,中心波長為1550nm,光譜的3db帶寬小于0.2nm,獲得的最高峰值功率為1.1kw,輸出的激光脈沖中放大自發(fā)輻射(ase)功率分?jǐn)?shù)的最大值低于10%。

分布式光纖傳感原理

光纖傳感、光纖光柵、光纖光柵傳感 光纖傳感技術(shù)由于光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質(zhì)，而且光波在光纖 中的傳播時(shí)表征光波的特征參量（振幅、相位、偏振態(tài)、波長等）因外界因素 （如溫度、壓力、磁場、電場、位移等）的作用而間接或直接地發(fā)生變化，從 而可將光纖用作傳感器元件來探測各種待測量（物理量、化學(xué)量和生物量）， 這就是光纖傳感器的基本原理。光纖傳感技術(shù)的分類光纖傳感器可以分為傳 感型（本征型）和傳光型（非本征型）兩大類。利用外界因素改變光纖中光的 特征參量，從而對外界因素進(jìn)行計(jì)量和數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，稱為傳感型光纖傳感器， 它具有傳感合一的特點(diǎn)，信息的獲取和傳輸都在光纖之中。傳光型光纖傳感器 是指利用其它敏感元件測得的特征量，由光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，它的特點(diǎn)是充分 利用現(xiàn)有的傳感器，便于推廣應(yīng)用。這兩類光纖傳感器都可再分成光強(qiáng)調(diào)制、 相位調(diào)制、偏振態(tài)調(diào)制和波長調(diào)制等幾種形式。光纖傳感器的特點(diǎn)1、

提出了一種利用布里淵光纖環(huán)形腔移頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式光纖布里淵傳感的方法.該方法基于布里淵光時(shí)域分析法原理,將一束單縱模運(yùn)轉(zhuǎn)激光器輸出的激光分為兩束;一束光入射布里淵光纖環(huán)形腔中產(chǎn)生窄線寬的受激布里淵散射光作為斯托克斯光,另一束光經(jīng)過低頻相位調(diào)制后作為泵浦光;斯托克斯光和泵浦光分別相向入射進(jìn)入傳感光纖,通過測量布里淵譜得到光纖溫度或應(yīng)變.利用該方法可將十幾ghz的微波頻率轉(zhuǎn)化為兆赫信號(hào)頻率進(jìn)行探測處理,僅需一臺(tái)激光器,因此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低,還可減小激光器頻率波動(dòng)對測量準(zhǔn)確度的影響.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性.

一種基于光纖mach森德干涉的新型磁場傳感器（mzi）的涂磁流體（mf）提出。mzi組成標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（smf）兩個(gè)球形結(jié)構(gòu)。的干涉波長和功率的傳感結(jié)構(gòu)是敏感的外部的折射率（國際扶輪）。由于ri的mf對磁場敏感，磁場的測量可以通過檢測干涉譜的變化來實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著磁場強(qiáng)度的增加，干涉傾角的波長和功率都隨著磁場強(qiáng)度的增加而增大。

一種基于光纖mach森德干涉的新型磁場傳感器（mzi）的涂磁流體（mf）提出。mzi組成標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（smf）兩個(gè)球形結(jié)構(gòu)。的干涉波長和功率的傳感結(jié)構(gòu)是敏感的外部的折射率（國際扶輪）。由于ri的mf對磁場敏感，磁場的測量可以通過檢測干涉譜的變化來實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著磁場強(qiáng)度的增加，干涉傾角的波長和功率都隨著磁場強(qiáng)度的增加而增大。

兩電流產(chǎn)生的電磁力使等腰三角形懸臂梁變形,從而導(dǎo)致安裝在懸臂梁兩邊的光纖布拉格光柵的布拉格波長漂移。通過檢測兩個(gè)布拉格光柵的波長漂移差,得到被測電流。雙光纖布拉格光柵通過補(bǔ)償溫度效應(yīng),解決了光纖布拉格光柵傳感器的交叉敏感問題。垂直放置的等腰三角形懸臂梁,確保光纖光柵在傳感過程中不出現(xiàn)啁啾現(xiàn)象,又避免了自身重量和導(dǎo)線重量對測量結(jié)果的影響,從而減少了測量誤差。該系統(tǒng)傳感靈敏度為0.097nm/a,與理論值的相對誤差為3.38%,結(jié)果表明該傳感器結(jié)構(gòu)是可行的。

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提示:據(jù)分析,引起電纜溝內(nèi)火災(zāi)的直接原因是電纜中間頭制作質(zhì)量不良、壓接頭不緊,長期運(yùn)行過熱而燒穿絕緣,導(dǎo)致電纜溝內(nèi)火災(zāi)的發(fā)生。而電纜隧道的火災(zāi)事故大多數(shù)是因電纜頭過熱所引起。

根據(jù)0.2級(jí)的全光纖電流互感器系統(tǒng)測量精度要求,在方波和正弦波兩種常用的調(diào)制解調(diào)模式下,文中分析了光纖λ/4波片制作或應(yīng)用中容許的誤差范圍。發(fā)現(xiàn)最大熔接角允許誤差與最大相位延遲允許誤差近似成二次曲線的關(guān)系。在方波和正弦波調(diào)制模式下,當(dāng)相位延遲誤差或熔接角度誤差為零時(shí),光纖λ/4波片的最大熔接角允許誤差和最大相位延遲允許誤差分別為1.816°和1.806°;3.637°和3.618°;在方波調(diào)制模式下,光纖λ/4波片的最大熔接角允許誤差和最大相位延遲允許誤差分別隨傳感電流i的增大而增大,其變化率較小,分別為1.32×10-6(o/a)、2.54×10-6o/a;而在正弦波調(diào)制模式下,光纖λ/4波片的最大熔接角允許誤差和最大相位延遲允許誤差分別隨傳感電流的增大而減小,其變化率較小,分別-4×10-6(o/a)、-7.6×10-6(o/a).

光纖傳感原理-光電探測器光纖傳感器典型構(gòu)成

載流導(dǎo)線在磁場中產(chǎn)生的電磁力使等腰三角形懸臂梁變形,從而導(dǎo)致安裝在懸臂梁兩邊的光纖布拉格光柵(fbg)的布拉格波長漂移。通過檢測2個(gè)fbg的波長漂移差,得到被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。雙fbg通過補(bǔ)償溫度效應(yīng),解決了fbg傳感器的交叉敏感問題。垂直放置的等腰三角形懸臂梁,確保fbg在傳感過程中不出現(xiàn)啁啾現(xiàn)象,又避免了自身重量和導(dǎo)線重量對測量結(jié)果的影響,從而減少了測量誤差。該系統(tǒng)傳感靈敏度為1.11nm/t,與理論值的相對誤差為4.31%,結(jié)果表明,該傳感器結(jié)構(gòu)是可行的。

基于labview的光纖光柵傳感監(jiān)測軟件 摘要：基于labview的光纖光柵傳感監(jiān)測軟件，可 以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、顯示和報(bào)警等功能。該軟件界面清 晰易懂、使用方便、功能擴(kuò)展性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定，可以在安全 監(jiān)測方面發(fā)揮重要的作用，同時(shí)推進(jìn)了光纖光柵傳感器在生 活中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：光纖光柵傳感器；虛擬儀器；數(shù)據(jù)庫 中圖分類號(hào)：tp311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 隨著技術(shù)的發(fā)展，光纖光柵傳感器廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng) 域，如電力電網(wǎng)、橋梁隧道、石油化工、航空航天，實(shí)現(xiàn)了 高精度、遠(yuǎn)距離、分布式和長期性監(jiān)測的技術(shù)要求。本文針 對光纖光柵傳感系統(tǒng)，提出了一種基于虛擬儀器技術(shù)的監(jiān)測 軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。為實(shí)際工程的管理提供了更加可靠 的技術(shù)保障，具有廣闊的應(yīng)用前景。 1光纖光柵傳感技術(shù) 光纖光柵是利用紫外光改變光纖材料性質(zhì)，在光纖上制 作成的一種光學(xué)無源器件，光纖光柵傳感技術(shù)是利用測量環(huán) 境對光

基于光纖光柵應(yīng)變傳感技術(shù),建立了盾構(gòu)隧道收斂變形的監(jiān)測方法,提出了長標(biāo)距光纖傳感器的封裝結(jié)構(gòu),建立了應(yīng)變反演收斂變形的理論方法,通過室內(nèi)足尺盾構(gòu)模型試驗(yàn),驗(yàn)證了所提方法的有效性,指出光纖傳感在穩(wěn)定性、耐久性等方面具有一定優(yōu)勢,應(yīng)用前景廣闊。

介紹了一種利用光纖f-p濾波器解調(diào)的、可同時(shí)測量應(yīng)變及溫度兩種參數(shù)的光纖光柵傳感系統(tǒng)。將一個(gè)光纖光柵的長度分成相等的兩部分,其中一部分的兩端固定在一塊鋼板上,另一部分處于自由狀態(tài)。根據(jù)這兩部分光纖光柵對應(yīng)變及溫度的不同感應(yīng),實(shí)現(xiàn)對應(yīng)變及溫度的同時(shí)測量?？衫貌ǚ謴?fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)對分布式應(yīng)變及溫度的測量。應(yīng)變、溫度的測量分辨率分別可達(dá)1.3με及0.12℃。

在智能電網(wǎng)中,電流測量是電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)、電能計(jì)量、系統(tǒng)監(jiān)測和系統(tǒng)分析的關(guān)鍵,其測量的精度與可靠性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)能否安全、可靠和經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。文章比較了電磁式電流傳感器和光纖電流傳感器的性能,介紹了目前3種最主要的光纖電流傳感器的測量原理,并指出其各自的優(yōu)點(diǎn)及存在的問題。同時(shí),綜述了國內(nèi)外關(guān)于光纖電流傳感器的最新研究現(xiàn)狀及進(jìn)展,最后對光纖電流傳感器的應(yīng)用和研究前景進(jìn)行了展望。

　第25卷第3期　　　　　　　　　　　　　　應(yīng)　用　激　光　　　　　　　　　　　　　　　vol.25,no.3 　2005年6月　　　　　　　　　　　　　　　　appliedlaser　　　　　　　　　　　　　　　june2005 f-p光纖傳感器及光纖bragg光柵傳感器 應(yīng)用于光纖智能夾層的研究 3 蘆吉云　梁大開　李東升　潘曉文 (南京航空航天大學(xué)航空科技智能材料與結(jié)構(gòu)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,　南京210016) 　　提要　本文對嵌入f-p光纖傳感器和bragg光柵光纖傳感器的光纖智能夾層進(jìn)行了研究,實(shí)現(xiàn)了對應(yīng)變的測量。通過 對光纖智能夾層的理論分析和試驗(yàn)研究,分析了應(yīng)變對傳感系數(shù)的影響,研究了f-p光纖傳感器檢測的應(yīng)變與所受的載荷 及bragg光柵傳感器波長變化量與應(yīng)變之間的關(guān)系。

介紹了全光纖電流互感器的結(jié)構(gòu),分析了系統(tǒng)輸出信號(hào)的特點(diǎn),指出工頻干擾及線性雙折射效應(yīng)是影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要問題.提出并實(shí)現(xiàn)了基于光源調(diào)制的抑制工頻干擾方法.該方法利用2000hz的方波光源作為互感器的光驅(qū)動(dòng),系統(tǒng)的輸出信息由原來的一路變成了兩路,通過兩路信息的融合有效地抑制了電路工頻干擾.理論分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在不增加系統(tǒng)復(fù)雜性和硬件投入的條件下,該方法不僅抑制了電路中的低頻干擾,還有效地抑制了工頻干擾,提高了系統(tǒng)的信噪比,為提高全光纖電流互感器系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性提供了新的方法.

光纖光柵傳感器光纖光柵傳感器

文章研究了全光纖電流互感器的結(jié)構(gòu),闡述了幾種國際上主流的光學(xué)電流互感器的研究方向,比較分析了非干涉型電流互感器、sagnac型電流互感器以及普遍采用的反射式結(jié)構(gòu)電流互感器、新型反射式全光纖電流互感器結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。對今后進(jìn)一步進(jìn)行全光纖電流互感器的實(shí)用化研究具有一定的意義。