光纤光栅的传感特性研究

光纤光栅传感技术较其它光纤传感技术有其独特的优点,使其更具有实用性。本文介绍了光纤光栅用于温度、应力传感的机理,并对传感系统中很重要的交叉敏感现象的解决进行了讨论。     

基于逆压电效应的In-line Sagnac反射式光纤电压互感器

介绍了一种基于石英晶体逆压电效应的光纤电压互感器(FOVT)。传感头由两段分别缠绕在石英晶体上的等长保偏光纤构成,两段光纤之间90熔接实现两正交偏振模式互补,采用非互易的法拉第旋光器实现In-line Sagnac 反射式干涉仪结构。阐述了其工作原理,借助琼斯矩阵得到其干涉表达式,并推导出检测相位与待测电压成线性关系,结合数字闭环模型计算出互感器变比,并以此为标准衡量互感器测量精度及稳定性。实验结果表明:待测电压大于3000V时,变比的非线性误差小于0.2%。     

双孔光子晶体光纤光学电压传感方案研究

设计了一种基于双空气孔光子晶体光纤(PCF)模间干涉的光学电压传感的实验方案。用缠绕了双孔光子晶体光纤的石英晶体作为电压传感头,在被测高压电场的作用下,双孔光子晶体光纤的长度因石英晶体的逆压电效应形变而受到调制,进而可以改变模间干涉输出两个边瓣的光强分布,对两个干涉输出边瓣进行探测实现对高电压的测量。在低压端用一个缠绕了双孔光子晶体光纤的压电陶瓷(PZT)来调整模间初始相位差,使之处于正交状态。实验结果表明,在实验室条件下能获得0.5%的测量精度,具有很好的线性度。     

光纤电压互感器的研究进展

概括介绍电压互感器特别是光纤电压互感器的基本原理及研究状况，着重讨论了光纤电压互感器在实际应用中存在的问题，今后的发展趋势及发展中需要解决的问题。     

双光纤Bragg 光栅用于FBG型传感器的温度补偿

理论分析了FBG型传感器的温度应变交叉敏感机制，利用温度和应变响应相同的光栅对实现了光纤Bragg光栅应力／应变传感器的温度补偿，有效的消除了交叉敏感对FBG型传感器测量精度的影响，有利于光纤Braagg光栅传感器的实用化。     

长周期光纤光栅电压传感器系统

设计了一种基于长周期光纤光栅的电压传感系统.传感长周期光纤光栅横向粘贴在压电陶瓷上,并将被测工频电压施加于压电陶瓷的两端,压电陶瓷在电压的作用下产生同频伸缩并实现对光信号的调制.通过测量长周期光纤光栅的谐振波长的偏移量来获得被测的电压.实验结果表明,该电压传感系统可靠性好,精度高.     

基于EPON的分布式光纤光栅传感网络研究

提出了一种基于以太无源光网络(EPON)的光纤布拉格光栅(FBG)传感网络多传感通道切换控制方案。控制传感通道切换的多个光开关分别与EPON系统中的多个光网络单元(ONU)相连,利用各ONU间严格的时间同步特性在各ONU控制下实施对多个光开关的同步切换控制,实现各FBG传感通道与传感解调模块间的有序连通。实验结果表明,此方案的稳定性较好,并且具有较灵活的扩展特性。     

基于双光纤布拉格光栅结构的电流互感器设计

设计了一种基于双光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)结构的电流互感器,将光纤光栅分别粘贴在超磁致伸缩材料(GMM)和蒙乃尔(Monel)合金材料上。把FBG-GMM放在磁路系统中作为电流互感器传感探头,应用FBG-Monel作为解调元件和温度补偿装置,实现电流测量的同时实现了温度补偿。理论分析与实验结果表明该电流互感器电流可测范围为0.3～12.6A,系统传感灵敏度可达6.812×10-3 nm/A。该电流互感器成本低,结构简单,适用于小电流测量。     

光纤光栅传感检测中交叉敏感问题的研究

环境的温度与应力同时引起光纤光栅耦合波长移动,即存在温度应力交叉敏感问题,在光纤光栅传感器应用中必须实现温度和应力的区分测量.文章以交叉敏感的物理机制为出发点,从单一参量补偿、双参量区分补偿两个角度阐述并分析比较了国内外此问题解决方案的最新进展情况.     

薄壁应变筒式光纤光栅压力传感器的研究

设计并制备了一种金属薄壁应变弹性筒式光纤光栅压力传感器,将FBG1和FBG2分别沿着轴向和周向粘贴在该结构内筒外壁上,FBG2用来测量压力,FBG1是温度补偿光栅.通过择优选取不锈钢(Cr18Ni9)材料作为基材,优化结构内筒径与内筒壁厚的比例,测得压强达到40 MPa,压力响应度达到0.033 nm/MPa,与普通的裸光纤光栅压力传感器相比较,增大了测量范嗣,提高厂响应度达11倍.实验结果表明,通过凋整传感器结构的参数,如基材和几何尺寸等,可以使该结构压力传感器满足不同的测量范围和响应度.     

基于等效法的电容式电压互感器铁磁谐振试验研究

并联在电容式电压互感器（简称CVT）中间变压器二次绕组上的阻尼器,是抑制CVT铁磁谐振的关键。在产品的例行试验及型式试验中,均需要对CVT产品进行铁磁谐振试验,以验证阻尼器的设计是否正确。但800kV及以上电压等级产品的铁磁谐振试验瞬间会对试验设备产生较高冲击。本文通过对等效法铁磁谐振试验的研究,避免了在施加较高电压下进行铁磁谐振试验对试验设备造成的伤害。     

基于多频超声的变压器油击穿电压传播特性研究

随着智能化电网规模的逐步扩大,对电网的供电质量和安全可靠运行的要求也越来越高.变压器作为电力系统中最核心的设备之一,承担着整个电网的输变电任务,其稳定的运行状态关乎到电力系统的安全运行.通过对变压器油的日常监督,提前预测变压器油的击穿电压对于保证电力变压器以及电网的稳定安全运行具有现实意义.本文通过研究多频超声检测技术...     

用灯丝变压器调节线路电压

问题:在20世纪60年代,我无法在我居住的家中使用Heathkit示波器,因为我的实验室距离到达房子的电力线输入端太远,并且通往房子的线路电压降很大.     

基于多频超声的变压器油击穿电压检测技术研究

电力变压器是电网运行的关键设备之一.变压器绝缘油作为油浸式变压器的核心材料,通过对变压器油的日常监测,提前预测变压器油的击穿电压的变化趋势对确保电力变压器的安全稳定运行有重要意义.本文首先研究了多频超声检测技术,基于多频超声波声学参量与变压器油击穿电压的联系,建立了变压器油多频超声检测模型,然后对变压器油进行多频超声检...     

A spot-size transformer based on mode interference

A novel mode-size transformer based on interference between guided and leaky modes is proposed and analyzed. Simulation shows significant improvement in spot-size transform efficiency per unit length, in comparison with the conventional tapered waveguide mode size converters based on mode evolution. Owing to its structural simplicity, easy fabrication is another merit of the new spot-size transformer     

电磁式电压互感器的传输特性研究

暂态量保护可以在一定程度上提高继电保护的动作时间.因此要想实现暂态量超高速线路的保护,必须着手于电磁式电压互感器传输特性的研究.     

一种级联固态变压器整流级均压控制策略研究

固态变压器作为未来智能电网中的核心设备,是一种基于电力电子变换技术实现传统变压器功能的新型智能变压器。模块级联固态变压器可以使低压器件工作在高压情况下,以提高电压等级,使其应用于电网中。模块式级联固态变压器整流级直流侧电压不均是该拓扑一个重要问题。因此从级联式拓扑直流侧电压不均的实质出发,提出一种调节调制波矢量有功分量的大小,重新构造各模块的调制波,使有功功率的重新分配以实现均压的策略,并给出了控制流程。最后通过仿真和搭建实验平台来验证,经仿真和实验效果来看,该均压策略是可行的。     

低压配电变压器节能关键技术研究

变压器是电网中最重要的电力设备,其数量多,总的电能损耗很大。据统计,配电变压器的电能损耗约占输配电系统电能损耗的30%,因此,降低配电变压器的能耗,已成为最重要最紧迫的任务之一。针对低压配电变压器的节能关键技术进行研究,分析配电变压器各种损耗的产生机理以及降低损耗的方法,对现有配电变压器运行特点和数据加以对比研究和数据挖掘,优化调整配电网运行电压和智能控制三相负荷实时平衡,实现配电变压器节能降耗经济调度运行目标,是节能降耗的重要技术,具有较大的工程实际研究意义。     

基于ANSYS的高频高压变压器的漏感研究

大功率高频高压变压器作为静电除尘高频电源系统的关键部分之一,其分布参数不仅直接影响系统特性,也是设计LCC串并联谐振电路的关键.为了准确计算出变压器漏感数值,本文首先对静电除尘用72kV/85kW高频高压变压器进行建模并利用有限元分析软件ANSYS对其三维磁场进行仿真,然后利用能量公式计算出其漏感数值,最后通过与实际测量数值进行比对,证明了有限元仿真方法的可行性.     

CMOS voltage reference based on threshold voltage and thermal voltage

A fully CMOS based voltage reference circuit is presented in this paper. The voltage reference circuit uses the difference between gate-to-source voltages of two MOSFETs operating in the weak-inversion region to generate the voltage with positive temperature coefficient. The reference voltage can be obtained by combining this voltage difference and the extracted threshold voltage of a saturated MOSFET which has a negative temperature coefficient. This circuit, implemented in a standard 0.35-μm CMOS process, provides a nominal reference voltage of 1.361 V at 2-V supply voltage. Experimental results show that the temperature coefficient is 36.7 ppm/°C in the range from −20 to 100°C. It occupies 0.039 mm² of active area and dissipates 82 μW at room temperature. With a 0.5-μF load capacitor, the measured noise density at 100 Hz and 100 kHz is 3.6 and 2 5 \textnV/?{\textHz} , 2 5\,{\text{nV}}/\sqrt {\text{Hz}} , respectively.