高精度电流光学传感技术的研究

来源 :华北电力大学(北京) 华北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zabdtt
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随着国家坚强智能电网建设的不断发展,法拉第磁光效应光学电流传感器以其测量准确化、传输光纤化和输出数字化等优点必将成为服务于智能电网的理想传感器;然而,在实际应用中,由于受到温漂等外界因素的影响,光学电流传感器不能长期稳定工作,使得其一直没有得到大范围使用。为了解决影响光学电流传感器稳定运行的温漂问题,本文首次提出了解决影响光学电流传感器测量精度的温漂问题的双闭环负反馈自校正方法。本文从理论上论证了温度变化对法拉第磁光效应光学传感的作用机理,并且通过大量的实验对作用机理进行了验证。在此基础上,设计了全新的光学电流传感器双闭环负反馈自校正系统。该系统包括内环和外环两个独立系统:对于内环系统,通过在光源的输出口增加一个分束器,将初始光强按一定比例进行分离,并将部分光强反馈回直流源的控制系统,从而形成内环,稳定初始光强。对于外环系统,在原有光学电流传感器的基本组成结构上,将光电转换后的电信号进行高精度微弱信号处理,再进行高精度交直流信号的分离,提取出受温度影响的直流信号作为外环闭环量,将直流信号与光源设定电源输出的基本光强信号进行比较,比较值输入到高稳定度可控直流光源中。由此形成光学电流传感器的双闭环负反馈自校正系统。同时,再利用DSP系统对信号进行实时分析和处理,实现了系统的动态负反馈调整,实验结果达到了预期,抵消了温度变化对光学电流传感器测量精度的影响,从而进一步提高了传感器的测量精度和运行稳定性。
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