全光纖電流互感器解調電路研究.pdf

1、針對基于Faraday磁光效應的全光纖電流互感器，本論文從電路和光路兩個方向入手進行設計與優(yōu)化，旨在實現(xiàn)低成本、高精度的測量系統(tǒng)。首先，本論文對其光路傳感的基本原理和光纖電流互感的優(yōu)勢進行介紹;利用瓊斯矩陣分析法對傳感系統(tǒng)所涉及光學器件進行了理論分析，推理出全光纖電流互感器輸出信號形式和特點。其次，根據系統(tǒng)輸出信號特點結合微弱信號檢測理論，確定相干解調方案，并針對當前解調電路中主流的閉環(huán)解調方案和開環(huán)解調方案的優(yōu)缺點和適用系統(tǒng)進行了論證

2、，分析開環(huán)系統(tǒng)主要誤差來源，設計了以ARM7為核心的全光纖電流互感器開環(huán)解調電路;對于相干解調最為關鍵的相敏檢測模塊分別使用乘法器和電子開關設計，并進行了實驗和理論分析，除此之外，還搭建了全光纖電流互感器所需的超輻射發(fā)光二極管(SLD)光源驅動電路和壓電陶瓷(PZT)相位調制器驅動模塊，將全光纖電流互感器非光路部分集成于一塊電路板，形成完整的配套電路。在實驗室條件下整機聯(lián)調，測量0～500A電流，零偏置電流1.89A，漂移0.0355A

3、，相關系數(shù)為0.99985。最后，根據實驗過程中存在的問題和系統(tǒng)低成本、高精度的要求，提出優(yōu)化的方向以及解決問題可嘗試的方法。
　　本論文主要創(chuàng)新點:
　　針對低成本反射式光纖電流互感器測量要求，本文設計了以電子開關式模擬鎖相放大器為核心的信號解調電路系統(tǒng)，首次提出并使用了差分結構降低模擬鎖相放大器普遍存在的零偏與零漂問題，將檢測系統(tǒng)零偏降低至250.39μV，零漂降低至59.5μV。
　　分析了電子開關式鎖相放大器中