全光纖電流傳感器.pdf

1、與傳統(tǒng)傳感器相比，全光纖電流傳感器（AFOCS）小巧量輕，無(wú)需鐵芯、材料絕緣、不會(huì)出現(xiàn)飽和、探測(cè)線(xiàn)性度高、輸出信號(hào)可直接數(shù)字化連接，它完全符合智能變電站與超高壓電網(wǎng)的建設(shè)和技術(shù)要求。論文從基本的電流測(cè)量需求出發(fā)，針對(duì)目前AFOCS產(chǎn)品存在價(jià)格高昂，光路實(shí)現(xiàn)困難等缺點(diǎn)，主要進(jìn)行了以下方面研究：
　　1.論文以Sagnac型AFOCS為主要研究對(duì)象，分析對(duì)比了AFOCS的各種光路，對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的理論推導(dǎo)，運(yùn)用瓊斯矩陣，推導(dǎo)出了AFO

2、CS的數(shù)學(xué)模型和后期信號(hào)處理模型，為深入研究AFOCS奠定了理論基礎(chǔ)。同時(shí)，設(shè)計(jì)了一種基于3×3耦合器的In-line型AFOCS結(jié)構(gòu)，論文對(duì)其可行性進(jìn)行了理論模型推導(dǎo)及仿真，結(jié)果表明，這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于耦合器分光比精確、穩(wěn)定。
　　2.改進(jìn)了一種制作工藝——扭轉(zhuǎn)法來(lái)制作全光纖1/4波片，其與傳統(tǒng)的熔接法和變速spun法相比，制作流程簡(jiǎn)單，不需要使用橢圓芯保偏光纖，而且可以采用普通的光纖熔接機(jī)進(jìn)行操作，降低了全光纖1/4波片的

3、制作難度。檢測(cè)結(jié)果表明，其消光比皆小于0.8dB，偏振度可達(dá)90％以上。同時(shí)，我們對(duì)1/4波片熔接角度和相位延遲誤差對(duì)AFOCS的影響進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模并仿真。最后得出，在線(xiàn)雙折射為零的情況下，當(dāng)系統(tǒng)需滿(mǎn)足0.2級(jí)精度要求時(shí)，扭轉(zhuǎn)角θ的誤差必須小于0.023rad，相位延時(shí)誤差△δ必須小于0.046 rad。
　　3.分析了傳感器的信號(hào)處理方法，針對(duì)目前信號(hào)處理方法上的一些缺陷，提出了一種新的解調(diào)辦法，并利用MATLAB對(duì)其數(shù)學(xué)模型進(jìn)