測(cè)量脈沖大電流的集成光波導(dǎo)電流傳感器的研究.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC1注學(xué)位論文測(cè)量脈沖大電流的集成光波導(dǎo)電流傳感器的研究（題名和副題名）徐洪亮（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名陳福深教授博導(dǎo)電子科技大學(xué)成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請(qǐng)專業(yè)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)名稱光學(xué)工程論文提交日期2008.10論文答辯日期2008.12學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人2008年月日注1：注明《國(guó)際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)。摘要I摘要傳感器是新技術(shù)革命和信息社會(huì)的重要技術(shù)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代科技

2、的開(kāi)路先鋒。隨著現(xiàn)代測(cè)量、控制和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，傳感器在各個(gè)領(lǐng)域中的作用日益顯著，并成為決定系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵性器件。以晶體材料為基底制作的各類波導(dǎo)光學(xué)器件在通信與光信息處理方面有著蓬勃的發(fā)展，光波導(dǎo)傳感器是其中一個(gè)重要的分支部分，由于它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，不僅在光纖通信與傳感方面獲得了應(yīng)用，在應(yīng)力、壓力、溫度、電流和化學(xué)氣體傳感方面的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。本論文就是研究集成光波導(dǎo)傳感器在高壓電力系統(tǒng)中大電流測(cè)量方面的工作。電力工業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基

3、礎(chǔ)工業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)電需求日益擴(kuò)大。特別是向高電壓大電流發(fā)展，傳統(tǒng)的充油式電流互感器已經(jīng)不能很好地適應(yīng)工業(yè)發(fā)展需要，因而國(guó)內(nèi)外都致力于研制價(jià)格低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠的新型高壓電流測(cè)試系統(tǒng)。研究光學(xué)混合型電流傳感器就是一種很好的選擇。本文研究的混合型光學(xué)傳感器有兩部分組成，一是Rogowski線圈電路，另一部分是MachZehnder干涉型光波導(dǎo)調(diào)制器，Rogowski線圈電路的輸出端連接到光波導(dǎo)

4、調(diào)制器的電極上。Rogowski線圈套在被測(cè)的大電流導(dǎo)體周?chē)?，線圈感應(yīng)的電壓與被測(cè)電流成線性關(guān)系，然后電壓作用到調(diào)制器的電極上對(duì)入射的激光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，輸出端連接光電二極管進(jìn)行接收，由得到的輸出光功率可以分析導(dǎo)體中的被測(cè)大電流的特性，這就是光波導(dǎo)電流傳感器的基本原理。對(duì)于Rogowski線圈，分析了矩形和圓形截面兩種結(jié)構(gòu)，分別得出了線圈中感應(yīng)電壓和被測(cè)電流的比例系數(shù)，也就是互感系數(shù)的計(jì)算公式。針對(duì)不同的電壓和電流關(guān)系研究了簡(jiǎn)單電路結(jié)構(gòu)和