实用化光学电流传感器光路系统的研究

介绍了基于法拉第效应的光学电流互感器,对其光路系统进行了深入的研究。采用了一种全闭合的传感头结构并解决了光的耦合问题。从提高实用化光学电流传感器的可靠性出发,设计了一套具有光路自诊断能力的主辅光路系统,此传感器已在110kV变电站试运行。     

三角形双层光路光学电流互感器传感头的研究

分析了四角形双层光路子光电流互感器（ＯＣＴ）传感头的位相差补偿原理及其存在的问题，进而提出了一种结构更为简洁，性能更加优越的光学电流互感器传感头方案；详细地介绍了这种结构的设计原理，方法，进一步论证了光的色散对于这种传感头造成的位相差是非差的非常小的，对测量影响可以忽略，因而该方案具有实用价值。     

光学电流传感器传感头的研究

设计了一种光路全闭合的光学电流传感头、推导出传感头双射折和被测量关系的解析式，得出了若干重要的结论，给出了实验结果。此传感头已在１１０ｋＶ变电站投入试运行。     

用于电力系统的光学电流互感器技术进展

介绍了光学电流测量技术的发展情况，描述了目前几种主要的互感器结构及其基本原理，并对各自存在的问题及解决途径进行了讨论。从研究现状来看，块状玻璃型传感器技术相对成熟，已经有商业产品问世；混合型传感器测量精度较高，但传感头有源电路的供电技术复杂，还没有圆满的解决方案；全光纤型是光学电流互感器发展的最终目标，目前存在的主要问题是光纤的固有线性双折射难以处理，有赖于新型光纤材料及集成光学元件的进一步发展。最后综合评述了光学电流互感器技术的发展趋势及产业化前景。     

光学电流互感器传感头色散特性对系统灵敏度影响研究

以琼斯矩阵为数学工具,利用理论分析和计算机仿真的方法研究了块状玻璃光学电流互感器传感头的色散特性对系统灵敏度的影响,并进行了实验验证.在光学电流互感器系统中,光源的驱动电流与环境温度改变,都会造成光源峰值波长移动.而在传感头中主要是由单层保偏反射膜的反射相移、光学玻璃的Verdet常数以及光学玻璃内的线性双折射这三个因素的色散特性,使得光学电流互感器的灵敏度随光源波长的变化而改变.研究结果表明,这种色散特性会对输出曲线的尺度因子产生明显的影响.因此,光源的恒温控制与光源驱动电流的恒流控制是必要的.本研究结果可为光学电流互感器的研究设计人员提供有用的参考.     

起偏器参量对光学电流传感器性能的影响

以琼斯矩阵为数学工具,利用理论分析、计算机仿真和实验研究的方法,考察了偏振片的消光比和预偏角误差对光学电流传感器输出特性的影响.研究结果表明,上述偏振片参量均可在光学电流传感器的输出中引入直流分量,并使尺度因子发生一定的改变.当最终输出信号用交流电表度量时,输出信号中引入的直流分量可被交流电表中自带的隔直电容滤除,尺度因子的改变可用后续信号处理电路中的放大单元矫正.本研究结果可为光学电流传感器的设计人员提供有用的参考.     

延迟线长度对全光纤光学电流互感器的影响

基于法拉第效应的Sagnac干涉仪型光学电流互感器可精确测量电流,因此受到广泛关注。延迟线在典型的串联型电流互感器结构中起到不可或缺的作用,其长度变化会影响系统输出,从而有可能使解调出的法拉第相移引入误差。通过对琼斯矩阵得出的理想系统输出进行理论分析与数值仿真实验,研究了延迟线长度变化对尺度因子的影响。研究结果表明,在一定条件下,延迟线长度失匹配会使尺度因子误差超过0.2%,而温度变化导致的延迟线光程变化产生的尺度因子误差不够明显。因此,建议在采用典型的串联型Sagnac结构及该解调方案时,延迟线长度最好与调制圆频率相匹配,如有特殊需求,实际长度与匹配长度的偏差不要超过50m,或者将所有器件整合在一起,采用专用线传输。     

一种新型多环光路光学电流传感器的研究

本文介绍了一种采用多环光路传感头的光学电流传感器的设计方法及对其特性的研究结果。实验表明其灵敏度可增大到单环光路光学电流传感器的三倍,达到6.57×10^-5rad/A,测得的噪音等效电流为11.3mA/√Hz.     

测量脉冲大电流的四光路光学电流传感器技术

在传统光学电流传感器技术的基础上,提出了一种四光路光学电流传感器,其通过四路输出信号可准确确定偏转角,使电流的测量范围不受正弦函数的单调性的限制,从而提高了电流的测量范围。配合四光路结构,提出了新的反正切函数数据处理方法,其不存在角度不灵敏区、可纠正原始数据的缺陷,从而提高了测量精度。实测了充电电压为4.5 kV、电容为50 μF和导线有效穿过磁光探头14次的快开快门的总短路电流,其峰值达85 kA,与理论值87 kA能较好地吻合,从而证明了四光路光学电流传感器可有效地测量脉冲大电流。     

测量脉冲大电流的四光路光学电流传感器技术

 在传统光学电流传感器技术的基础上，提出了一种四光路光学电流传感器，其通过四路输出信号可准确确定偏转角，使电流的测量范围不受正弦函数的单调性的限制，从而提高了电流的测量范围。配合四光路结构，提出了新的反正切函数数据处理方法，其不存在角度不灵敏区、可纠正原始数据的缺陷，从而提高了测量精度。实测了充电电压为4.5 kV、电容为50 μF和导线有效穿过磁光探头14次的快开快门的总短路电流，其峰值达85 kA，与理论值87 kA能较好地吻合，从而证明了四光路光学电流传感器可有效地测量脉冲大电流。     

三相光学电流互感器中的光耦合器

三相光学电流互感器是以Faraday磁光效应为基础,以电力系统三相电流为测量对象的新型电力计量装置,它在电力系统计量和继电保护中具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力,本文论述了三相光学电流互感器的基本原理,重点分析了系统中光耦合器性能改变对三相光学电流互感器的影响,为三相光学电流互感器的建立、系统中光耦合器的选择和数据处理方法提供理论指导.     

光纤（光学）电流传感器的现状及发展

本文系统地评述光纤（光学）电流传感器研究的现状和存在的主要问题，给出不同调制方式的几种传感头的基本结构，分析比较它们的优缺点。针对影响传感器精度的因素，讨论目前采取的一些解决方法。文中指出光纤（光学）电流传感器的发展方向。     

测量超快现象用光学系统时间特性的研究

超快速电子成象器件的发展,使超快现象的测量成为可能,同时也提出了研究光学透镜系统时间特性的新课题。实验证明:光学系统时间畸变和时间弥散,将影响超快现象的测量。本文除了对皮秒、飞秒变象管扫描相机工作在可见光波段时透镜系统的时间特性进行研究外,还对该系统用于紫外波段时,光学透镜系统的新特点进行了分析。     

被测体材质对电涡流位移传感器特性的影响

本文通过对电涡流传感器的位移特性实验分析不同被测体材料对于传感器输出特性的影响     

一种用于CCD摄象机的新型象变形光学系统

本文简要介绍了在以CCD作为接收器件的医用X光电视系统中光学部件的设计及变形成象情况。     

对传感器非线性误差的研究

针对以非平衡电桥为基本原理的传感器,给出了特性曲线的表达式,推导出了非线性误差公式,并对影响这一误差的因素进行了分析。     

光纤近场测量中自动聚焦系统的研究

在用近场法测量光纤几何尺寸时,关键在于调节光学系统,获得优质的光纤近场图象.而要使这样的测量系统实现自动化,关键在于寻找图象是否清晰的适当判据,继而构成自动调节与控制的闭环反馈系统.本文介绍了利用信息熵判别函数,可以较好地判断图象质量,从而实现了自动调焦和自动测量.     

双波段光谱吸收医用光纤温度传感器研究

本传感器以钴盐溶液的热色效应为基础.我们利用时间相移技术,不但简化了同类光纤温度传感器,降低了成本,减少了系统误差,而且提高了系统的稳定性和抗干扰能力.     

光学系统时间畸变和色时间滞后的研究

本文对皮秒和飞秒技术中瞬态现象测量系统所用的特殊光学系统校正时间畸变和压缩色时间滞后的问题进行了讨论。实验证明用该方法设计研制的光学系统校正效果显着。