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光纤传感器现状 被引量：32
1
作者 何慧灵 赵春梅 +2 位作者 陈丹 赵晓峰 阮昊 《激光与光电子学进展》 CSCD 2004年第3期39-41,38,共4页
分析了近年来世界范围内光纤传感器技术的应用和发展。与传统的各类传感器相比,光纤传感器有一系列独特的优点,如灵敏度高,抗电磁干扰、耐腐蚀,便于实现多路技术,结构简单,体积小,重量轻,耗电少等。应力、温度、气压是目前应用最广泛的... 分析了近年来世界范围内光纤传感器技术的应用和发展。与传统的各类传感器相比,光纤传感器有一系列独特的优点,如灵敏度高,抗电磁干扰、耐腐蚀,便于实现多路技术,结构简单,体积小,重量轻,耗电少等。应力、温度、气压是目前应用最广泛的光纤传感器,而光纤光栅传感是目前研究最广泛的光纤传感技术。光纤陀螺仪、光纤电流传感器是比较成熟的光纤传感器,已成功地实现了商业化。最后,讨论在应用光学动态发展中光纤传感器的技术与商业发展趋势。 展开更多
关键词 光纤传感器 光纤光栅 光纤陀螺仪 光纤电流传感器
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光纤电流传感器小波信号处理系统 被引量：17
2
作者 王廷云 罗承沐 +2 位作者 段联 郑绳楦 杨志国 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期51-53,共3页
为了减少光纤电流传感器的噪声影响，提高传感器的信噪比，提出了一个基于小波变换理论的数字信号处理系统。文中简介了小波变换的优点及特性，设计了基于小波变换的带通滤波器，组建了一套光纤电流传感器带通滤波系统。该系统能实现１ ... 为了减少光纤电流传感器的噪声影响，提高传感器的信噪比，提出了一个基于小波变换理论的数字信号处理系统。文中简介了小波变换的优点及特性，设计了基于小波变换的带通滤波器，组建了一套光纤电流传感器带通滤波系统。该系统能实现１ Ｈｚ 的带通滤波特性，并能根据需要经改变软件参数很方便地实现不同频率、不同带宽的信号提取。 展开更多
关键词 电流传感器 小波变换 信号处理 光纤电流传感器
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光纤电流传感器及其研究现状 被引量：20
3
作者 李莉 张心天 《光电子技术与信息》 2002年第2期37-41,共5页
本文介绍了光纤电流传感器的分类及其测量原理，光纤电流传感器的研究和实用化过程中的核心问题，同时介绍了在这些研究方面取得的新进展。
关键词 光纤电流传感器 线形双折射 光纤布拉格光栅
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光纤光栅电流传感器 被引量：14
4
作者 陈冠三 《传感技术学报》 CAS CSCD 2000年第3期174-176,共3页
本文提出并实验验证了一种利用新型材料制造的光纤电流传感器 .通过结构的合理设计 ,提高了由光纤光栅和磁致伸缩材料构成的光纤电流传感器的检测灵敏度 .所使用的磁致材料和传感器工作的动态范围的合理选择 ,使得传感器的输出有很好的... 本文提出并实验验证了一种利用新型材料制造的光纤电流传感器 .通过结构的合理设计 ,提高了由光纤光栅和磁致伸缩材料构成的光纤电流传感器的检测灵敏度 .所使用的磁致材料和传感器工作的动态范围的合理选择 ,使得传感器的输出有很好的线性 ,并且避开了磁致材料的磁滞效应对传感器特性的影响 . 展开更多
关键词 光纤电流传感器 光纤光栅 磁致伸缩材料
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用于特高压的避雷器故障检测方法研究 被引量：21
5
作者 沙胜 高锦锋 +3 位作者 李超 李洪 柳松延 李文泉 《电测与仪表》 北大核心 2020年第7期113-119,146,共8页
针对避雷器的事故率逐年上升,为了减少事故和保持系统的稳定运行。文章在光纤电流传感器原理的基础上,提出了一种氧化锌避雷器的故障检测方法,采用光纤电流传感器测量氧化锌避雷器阀的阻性泄漏电流,分析阻性泄漏电流的变化情况。并通过... 针对避雷器的事故率逐年上升,为了减少事故和保持系统的稳定运行。文章在光纤电流传感器原理的基础上,提出了一种氧化锌避雷器的故障检测方法,采用光纤电流传感器测量氧化锌避雷器阀的阻性泄漏电流,分析阻性泄漏电流的变化情况。并通过实验对多种故障下该方法的有效性和准确性进行验证。结果表明,该方法可以很明显地观测到泄漏电流的变化情况,有效地检测了氧化锌避雷器的故障。该研究为我国避雷器故障检测方法的发展提供了参考和借鉴。 展开更多
关键词 氧化锌避雷器 阻性泄漏电流 光纤电流传感器 故障检测 特高压
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光纤电流传感器研究新进展 被引量：9
6
作者 王政平 李庆波 +2 位作者 孙晶华 王哓忠 王和平 《激光与光电子学进展》 CSCD 1999年第7期1-6,共6页
介绍了全光纤电流传感器自１９９４ 年以来在光纤处理技术、新光路设计、新材料光纤、新结构光纤及对系统性能的专项研究方面取得的新进展。
关键词 光纤传感器 光纤电流传感器 传感器
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磁流体的光学特性及其在光电信息传感领域中的应用 被引量：17
7
作者 赵勇 董俊良 +1 位作者 陈菁菁 李星 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期126-131,共6页
详细介绍了磁流体的光学性质,包括磁流体的热透镜效应、磁光效应、磁流体折射率的可控性以及磁致分色效应。由于磁流体的光学性质具有可调谐性,这为磁流体在新型光子器件与光纤传感器的设计和研究提供了新原理、新材料。论述了应用磁流... 详细介绍了磁流体的光学性质,包括磁流体的热透镜效应、磁光效应、磁流体折射率的可控性以及磁致分色效应。由于磁流体的光学性质具有可调谐性,这为磁流体在新型光子器件与光纤传感器的设计和研究提供了新原理、新材料。论述了应用磁流体设计的多路复用器、光开关、光纤调制器、可调谐磁流体光栅与可调谐滤波器,以及基于磁流体的光纤电流传感器原理和结构。 展开更多
关键词 磁流体 光学特性 光纤电流传感器 磁光效应
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一种新型光纤电流传感器 被引量：7
8
作者 王廷云 孙圣和 郑绳楦 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期650-653,共4页
一种新型光纤电流传感器王廷云孙圣和郑绳楦（哈尔滨工业大学哈尔滨１５０００１）（燕山大学秦皇岛０６６００４）０引言利用单模光纤，基于磁致伸缩效应，不仅能测量磁场，而且也能测量电流，由此建立的电流传感器与法拉第效应建立... 一种新型光纤电流传感器王廷云孙圣和郑绳楦（哈尔滨工业大学哈尔滨１５０００１）（燕山大学秦皇岛０６６００４）０引言利用单模光纤，基于磁致伸缩效应，不仅能测量磁场，而且也能测量电流，由此建立的电流传感器与法拉第效应建立的电流传感器相比，它结构简单、灵敏... 展开更多
关键词 光纤电流传感器 磁致伸缩 电流测量 传感器
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闭环全光纤电流互感器相位差的计算与测试 被引量：16
9
作者 张朝阳 张春熹 +2 位作者 王夏霄 刘晴晴 高爽 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期152-156,共5页
电流互感器相位差直接影响电能计量准确度。根据闭环全光纤电流互感器工作原理,得出光路与电路的硬件时间延迟以及闭环系统相频特性是形成相位差的主要原因。依据闭环互感器硬件延时特点和系统数学传递函数,计算相位差的理论大小。设计... 电流互感器相位差直接影响电能计量准确度。根据闭环全光纤电流互感器工作原理,得出光路与电路的硬件时间延迟以及闭环系统相频特性是形成相位差的主要原因。依据闭环互感器硬件延时特点和系统数学传递函数,计算相位差的理论大小。设计相位差检测装置,通过测试互感器系统的正弦响应和阶越响应,实测出相位差大小的同时,验证了理论计算结果的正确性。得出了系统对工频电流响应的相位差大约是1°,相位误差小于8分的结论。 展开更多
关键词 光纤电流传感器 本征频率 传递函数 相位差
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光纤直流大电流传感器非线性机理及校准技术 被引量：15
10
作者 李奇 李传生 +3 位作者 梁波 蔡晋辉 邵海明 梅国健 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期409-414,共6页
非线性误差是干涉型数字闭环光纤电流传感器超大电流测量的主要误差源之一。借助琼斯矩阵方法,推导了光纤1/4波片不理想条件下传感器输出与被测电流的理论关系,确定了1/4波片的方位角和相位延迟误差是造成光纤电流传感器超大电流测量非... 非线性误差是干涉型数字闭环光纤电流传感器超大电流测量的主要误差源之一。借助琼斯矩阵方法,推导了光纤1/4波片不理想条件下传感器输出与被测电流的理论关系,确定了1/4波片的方位角和相位延迟误差是造成光纤电流传感器超大电流测量非线性的主要原因之一。仿真结果表明:在5~300 kA范围内,方位角误差小于4.53°,相位延迟误差小于9.05°,可保证传感器的测量误差小于0.2%。搭建了光纤直流大电流传感器校准系统,提出了分段线性插值补偿方法校准光纤电流传感器的非线性误差。测试结果表明:非线性补偿后传感器的测量误差由最大的0.6%降低到0.1%以内,证明了非线性补偿方法的有效性。 展开更多
关键词 计量学 大电流测量 光纤电流传感器 非线性误差 校准 1/4波片
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具有温度和偏振态补偿功能的光纤电流传感器的研究 被引量：7
11
作者 张新亮 刘德明 黄德修 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1998年第10期1-3,9,共4页
本文在分析影响光纤电流传感器（ＯＦＣＴ）稳定性和测量精度的因素的基础上提出了一种新型传感器结构，具备对ＯＦＣＴ的温度与偏振态扰动的自动补偿功能，其偏振灵敏度小于０．０５ｄＢ，长期稳定度优于０．３％，检测精度优于０．２... 本文在分析影响光纤电流传感器（ＯＦＣＴ）稳定性和测量精度的因素的基础上提出了一种新型传感器结构，具备对ＯＦＣＴ的温度与偏振态扰动的自动补偿功能，其偏振灵敏度小于０．０５ｄＢ，长期稳定度优于０．３％，检测精度优于０．２％，较好地满足电力计量与控制系统应用要求。 展开更多
关键词 光纤电流传感器 温度补偿 偏振态补偿 传感器
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全光纤电流传感器在智能电网中的应用 被引量：15
12
作者 徐金涛 王英利 +3 位作者 王嘉 冯建华 于永明 郑伟 《电器工业》 2011年第1期53-57,共5页
在智能电网时代,传统的电流互感器已经不能满足其信息化、数字化等要求。全光纤电流传感器已经逐步显示其无法比拟的优越性。本文比较了传统电流互感器和全光纤电流传感器的性能。介绍了全光纤电流传感器的基本原理,分析了光纤中线性双... 在智能电网时代,传统的电流互感器已经不能满足其信息化、数字化等要求。全光纤电流传感器已经逐步显示其无法比拟的优越性。本文比较了传统电流互感器和全光纤电流传感器的性能。介绍了全光纤电流传感器的基本原理,分析了光纤中线性双折射产生的原因及其对测量结果的影响。讨论了消除和解决光纤中线性双折射的方法,其中较为有效的方法是采用Sagnac式光学电流传感器。介绍了Sagnac式光学电流传感器的测量原理和结构图。最后综述了国内外在光纤电流传感器应用于智能电网中的最新进展。 展开更多
关键词 智能电网 光纤电流传感器 线性双折射 SAGNAC干涉仪
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实用的在线光纤电流传感器 被引量：3
13
作者 陈冠三 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2001年第3期4-5,共2页
提出了一种由磁致伸缩材料管和光纤光栅构成的新型光纤光栅电流传感器。实验结果表明该传感器有良好的线性响应 ,并且不受磁滞效应的影响。波长漂移对线电流的灵敏度为 0 .0 0 0
关键词 光纤电流传感器 磁致伸缩材料 光纤光栅
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光纤高压电流传感器传感头的设计 被引量：7
14
作者 张君正 刘彬 张秋婵 《自动化与仪表》 2002年第1期5-8,共4页
对目前应用于混合式光纤高压电流传感器的传感头(Rogowski)结构进行了分析,推导出其数学模型,分析了在高压测量中的误差来源,给出了克服的方法以及实验结果。
关键词 光纤电流传感器 空心线圈 传感头 设计
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一种新型Sagnac式光纤电流传感器 被引量：14
15
作者 王嘉 侯宏录 徐金涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期57-61,共5页
为了消除震动对Sagnac式电流传感器测量结果的影响,提出一种光路改进方法来消除传感器对震动的敏感性,其基本原理是抵消Sagnac效应而不影响法拉第磁光效应。利用琼斯矩阵对改进后的光路结构进行了偏振态分析,理论分析和实验结果吻合,表... 为了消除震动对Sagnac式电流传感器测量结果的影响,提出一种光路改进方法来消除传感器对震动的敏感性,其基本原理是抵消Sagnac效应而不影响法拉第磁光效应。利用琼斯矩阵对改进后的光路结构进行了偏振态分析,理论分析和实验结果吻合,表明改进后的传感器其输出与震动无关。耦合半波片后Sagnac式光纤电流传感器的震动敏感性被消除了,为Sagnac式光纤电流传感器的工程化实现提供了一种可行的方法。 展开更多
关键词 光纤电流传感器 Sagnac效应 震动敏感性
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反射式光纤电流传感器频率特性计算和测试 被引量：14
16
作者 张朝阳 张春熹 +1 位作者 王夏霄 梁冰 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期88-92,共5页
建立反射式光纤电流互感器R-FOCT(Reflecting Fiber-optic Current Transducer)的数学模型,得到描写模型的差分方程,推导出与之对应的传递函数,仿真系统的频率特性。根据电流传感器的工作特点,提出应用锁定放大器SR830测试R-FOCT频率特... 建立反射式光纤电流互感器R-FOCT(Reflecting Fiber-optic Current Transducer)的数学模型,得到描写模型的差分方程,推导出与之对应的传递函数,仿真系统的频率特性。根据电流传感器的工作特点,提出应用锁定放大器SR830测试R-FOCT频率特性的方法。比较测试数据和仿真结果,结果表明,系统的带宽计算和测量方法是可信的,得到了系统带宽大于6kHz的结论。 展开更多
关键词 光纤电流传感器 传递函数 频率特性
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用于光纤电流传感器SLD光源的温度控制系统 被引量：13
17
作者 曹辉 杨一凤 +2 位作者 刘尚波 徐金涛 赵卫 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期920-926,共7页
为减小高压电网中光纤电流传感器超辐射发光二极管(super luminescent diode,SLD)光源温度特性对测量准确度的影响,提出了一种模拟温度控制系统对光源温度进行恒温控制。根据设计要求,介绍了各重要环节的设计过程。分析了通过搭建合适... 为减小高压电网中光纤电流传感器超辐射发光二极管(super luminescent diode,SLD)光源温度特性对测量准确度的影响,提出了一种模拟温度控制系统对光源温度进行恒温控制。根据设计要求,介绍了各重要环节的设计过程。分析了通过搭建合适的温度采集电桥,可以得到与温度近似成线性关系的输出差分信号。在频域上建立了系统的数学模型,计算了系统的传递函数,得到了比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器各参数对时域上输出的影响。在实验室中搭建了用于光纤电流传感器SLD光源的温控系统,对温控系统进行了定温与温度循环实验,实验结果表明:该控制系统可以实现对温度的实时控制,使光纤电流传感器测量准确度满足0.2级工业要求。 展开更多
关键词 光纤电流传感器 超辐射发光二极管光源 实时温度控制 传递函数 PID控制器
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温度自动补偿超磁致伸缩材料布拉格光栅光纤电流传感器 被引量：12
18
作者 杨玉强 杨群 +1 位作者 葛伟 张换男 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2377-2383,共7页
基于超磁致伸缩材料,提出了一种传感光纤光栅（S-FBG）和参考光纤光栅（A-FBG）相结合的温度自动补偿全光纤交流电流传感器。此传感器将传感光纤光栅和参考光纤光栅级联呈＂十字形＂后粘贴在超磁致伸缩材料上,然后将其置于聚磁回路狭缝... 基于超磁致伸缩材料,提出了一种传感光纤光栅（S-FBG）和参考光纤光栅（A-FBG）相结合的温度自动补偿全光纤交流电流传感器。此传感器将传感光纤光栅和参考光纤光栅级联呈＂十字形＂后粘贴在超磁致伸缩材料上,然后将其置于聚磁回路狭缝内;同时控制传感光纤光栅的径向与磁场方向相同,而参考光纤光栅的径向与磁场方向相反。最后,将S-FBG的中心波长置于A-FBG反射谱的边带上,通过检测两光纤光栅级联反射光强的变化实现了电流测量及温度自动补偿。选用3dB谱宽分别为0.23nm和0.08nm的A-FBG和S-FBG进行了实验测试,结果表明：有效安匝电流为1.0-138.2A时,该传感器可实现线性测量,线性度为0.996 3,测量灵敏度为16.0 mV/A,最小可测有效安匝电流为1.0A。 展开更多
关键词 光纤电流传感器 光纤布拉格光栅 超磁致伸缩材料 温度补偿
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用于消除振动影响的光纤电流传感器结构 被引量：10
19
作者 焦斌亮 王朝晖 郑绳楦 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期469-472,共4页
与传统电磁式电流互感器相比 ,基于法拉第效应的光纤电流传感器有许多明显的优点 ,因而获得了广泛的研究。光纤的固有双折射是影响传感器精度的主要原因 ,如何消除双折射也是研究的关键问题。这种双折射不仅与光纤本身的性能有关 ,还与... 与传统电磁式电流互感器相比 ,基于法拉第效应的光纤电流传感器有许多明显的优点 ,因而获得了广泛的研究。光纤的固有双折射是影响传感器精度的主要原因 ,如何消除双折射也是研究的关键问题。这种双折射不仅与光纤本身的性能有关 ,还与工作时的环境温度、振动等因素有关。当传感头受到强烈振动时 ,所产生的机械应力将使传感光纤的固有双折射发生变化 ,影响输出光的偏振态 ,使传感器精度下降。提出了一种对称型的传感器结构 ,采用两套相同的光源及探测器 ,使传感光纤中形成传播方向相反的两束光 ,利用应力双折射的互易性补偿振动影响。实验表明 ,该结构可使传感器性能得到明显的改善 ,在 10g的振动强度下 ,测量结果的线性度达到了± 0 展开更多
关键词 传感器技术 光纤电流传感器 应力双折射 法拉第效应 机械振动
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用于全光纤电流传感器的扭转高双折射光纤设计 被引量：10
20
作者 王英利 康梦华 +1 位作者 任立勇 任凯利 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期170-175,共6页
传感光纤中的残余线性双折射、温度和振动敏感性严重影响着Sagnac式全光纤电流传感器的精度。设计了一种可用于全光纤电流传感器的扭转高双折射光纤,该光纤由两端变速率扭转部分和中间匀速率扭转部分组成。其中,变速扭转部分能实现线偏... 传感光纤中的残余线性双折射、温度和振动敏感性严重影响着Sagnac式全光纤电流传感器的精度。设计了一种可用于全光纤电流传感器的扭转高双折射光纤,该光纤由两端变速率扭转部分和中间匀速率扭转部分组成。其中,变速扭转部分能实现线偏振光和圆偏振光之间的相互转化,具有λ/4波片功能;匀速扭转部分,具有较小的光纤固有线性双折射和圆保偏功能,从而可更为精确地感应法拉第效应。将这种扭转高双折射光纤绕制成特殊结构传感光纤环,解决了Sagnac效应以及电流导体位置对全光纤电流传感器测量结果的影响。理论上建立了扭转高双折射光纤的耦合模方程,模拟了线偏振光入射该光纤时光波偏振状态演化情况。在此基础上设计一种新型的抗振型Sagnac式电流传感器。 展开更多
关键词 扭高双折射光纤 光纤设计 光纤电流传感器 Sagnac效应
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