一种矿用高压电缆介质损耗在线检测系统的设计

针对现有的煤矿井下高压电缆介质损耗离线式检测方法存在耗时耗力、检测精度易受环境影响的问题,设计了一种测量电缆接地线微弱接地电流的微电流传感器,并利用该传感器设计了一种基于过零点法的矿用高压电缆介质损耗在线检测系统;介绍了该在线检测系统的组成和在线检测原理。仿真及实验结果表明,该系统性能稳定、测量精度高、抗干扰能力强,能够准确地在线测量高压电缆的介质损耗。     

一种适用高压变频器的光纤电流检测系统

针对目前存在于高压变频器中的强电磁干扰、绝缘复杂等技术问题,利用光纤电流检测抗电磁干扰能力强、完全电气隔离等优点,在光纤电流传感器原理的基础上,研究一种适用于高压变频器的基于法拉第磁光效应偏振态调制的全光纤电流检测系统,改进目前高压变频器电流检测环节。该研究应用高圆双折射光纤有效抑制光纤中固有的线性双折射,通过改进双光路检测结构简化检测系统,经过理论分析和实验证明高圆双折射光纤电流检测系统线性度良好,且实时性好,适用于高压变频器。     

用于局部放电检测的光纤电流传感器

根据Faraday磁光效应原理设计了一种新型的光纤电流传感器,可用于局部放电电流的检测.基于Jones矩阵,建立了光纤电流传感器的数学模型,推导出了电流检测理论公式,并进行了相关实验,实验结果证明了光纤电流传感器的实用性.     

基于TMR磁传感器的电力系统大电流测量

针对传统电力系统大电流测量方法存在体积大、测量范围窄、数字化程度低的问题,提出了一种新型的基于隧道磁电阻（TMR）磁传感器阵列测量大电流的方法。叙述了TMR效应和传感器的测量原理,利用磁传感器测量输入-输出特性,推导出电流测量数学模型,建立了磁传感器安放拓扑结构,解决了三相电流磁场相互干扰情况下电流测量不精确问题。以10kV高压开关柜为基础,设计出一种实验系统对测量模型进行验证。对采集数据进行拟合分析,得到影响磁传感器测量精度的2个因素：传感器安放位置和测量范围。通过对安放位置进行优化,确定磁传感器最佳放置位置。计算结果表明：TMR磁传感器具有很好的精度,能够达到测量要求。     

新型光纤电流传感器在煤矿中的应用研究

针对煤矿井下大电流检测存在的问题,对一种新型光纤电流传感器进行了设计与研究,采用具有物理补偿的传感头解决相位差问题,采用双光路补偿信号处理系统并建立温度补偿方程解决温度对电流的影响。通过搭建实验电路证明该电流传感器可以满足煤矿井中电流检测的大量程、高精度、实行性和稳定性的要求。     

基于偏磁薄膜矫正的直流光学电流传感器设计

针对高压输电中直流的检测,提出一种基于偏磁薄膜矫正的直流光学电流传感器.偏磁薄膜固定磁场在石榴石材料中的方向提高了传感器测量精度,采用偏振计直接检测偏振角的方法消除了偏振面预偏角度误差对测量系统的影响.对传感器实现直流检测进行理论分析,设计了传感器的光路结构,并使用传感器进行直流检测实验.结果表明：该传感器能兼顾灵敏度和测量范围的需要且测量输出线性度高,线性拟合度为0.999 53,多次测量重复性好,误差小于0.4％.     

基于磁阻效应的矿井杂散电流检测系统

针对杂散电流对煤矿安全生产带来严重威胁的问题,提出了一种基于磁阻效应的矿井杂散电流检测系统,介绍了系统检测原理,设计了检测电路和传感器外围电路,并进行了实验。实验结果表明,该系统可以准确稳定地测量杂散电流,电流的检测精度基本满足检测需求,且非接触式的检测系统安全可靠,对矿井杂散电流的防治具有十分重要的现实意义。     

霍尔电流传感器在阀门电流测试中的应用

研究了霍尔电流传感器在阀门电流测试中的应用问题。介绍霍尔电流传感器的工作原理,并利用霍尔电流传感器设计了一种阀门测试电路。实验结果表明：霍尔电流传感器在阀门电流测试方面实用性强,与传统的方法相比,具有线性度好、测试精度高、隔离效果好等优点,简化了检测电路。     

基于金属涂覆多模光纤传感器对矿灯充电电源电流的测

在矿灯用充电电源的电流检测领域中,特别是在电源处在给矿灯充电状态下,电流的监控非常重要。为了使检测安全、结构简单、成本低,使用金属涂覆多模光纤传感器检测是一种不错的选择。这种传感器是利用多模光纤的微弯效应设计一种强度调制型小电流光纤传感器,通过检测光纤末端输出光束的光能量的变化来实现小电流的检测。实验表明,该设计在一定的范围内能保证测量精度和速度,操作简单、设计灵活,有很好的应用价值。     

基于金属涂覆多模光纤传感器对矿灯充电电源电流的测量

在矿灯用充电电源的电流检测领域中,特别是在电源处在给矿灯充电状态下,电流的监控非常重要。为了使检测安全、结构简单、成本低,使用金属涂覆多模光纤传感器检测是一种不错的选择。这种传感器是利用多模光纤的微弯效应设计一种强度调制型小电流光纤传感器,通过检测光纤末端输出光束的光能量的变化来实现小电流的检测。实验表明,该设计在一定的范围内能保证测量精度和速度,操作简单、设计灵活,有很好的应用价值。     

Feasibility study of the application of optical voltage and current sensors and an arrayed waveguide grating for aero-electrical systems

In this paper we present, for the first time, the hybrid fiber-optic voltage and current sensors interrogated using an arrayed waveguide grating (AWG) device. Due to the excellent dynamic capabilities of an AWG-based interrogator and its improved robustness, the proposed system would be suitable for voltage and current monitoring within an aircraft electrical system. The voltage sensor comprises a multilayer piezoelectric stack, acting as a voltage-to-strain transducer, and a fiber Bragg grating (FBG) used to convert voltage induced strain changes within the stack into wavelength shifts. These wavelength shifts are then analyzed by an AWG. To measure current, the same sensor type is used to monitor a specially designed ferrite-core current transformer. Alternatively, a magnetostrictive transducer is employed instead of piezoelectric stack. It is shown that the system is capable of measuring variable frequency of voltage and current waveforms, typical of those anticipated in the next generation aero-electric power systems. It is also demonstrated that the system can be used for voltage and current harmonic analysis and power quality measurement in such networks.     

光纤F-P电流传感器

利用光纤抗电磁干扰、绝缘性好、体积小等特性,提出一种新型的光纤电流传感器。经比较,选择超磁致伸缩棒（Tb0.3Dy0.7Fe1.95）作为核心材料,对光纤F-P传感器实现电流测量的理论进行了研究分析,在解调方式上采用了相位解调法,建立了光纤F-P腔的数学模型,推导出电流检测理论公式,并进行了相关实验。     

基于李萨如分析法的微型传感器系统

针对变压器成套的电压电流传感器测量输出值均较大、不便测量的缺陷,使用应用于三相智能电表中微型电压传感器与微型电流传感器构建李萨茹图分析法的工频信号传感器微系统,可实现将PT与CT测量值精确转换为适于处理的较小值.此微型系统测量精度高,额定工作频率、电压和电流可与变压器成套PT和CT相配合,便于采集卡对数据进行采集.     

基于阻抗原理的磁弹性传感器测试仪设计

设计了一种基于阻抗原理的磁弹性传感器共振频率测试仪。系统集成了微控制器、交流激励信号发生单元、直流偏置信号发生单元和有效值检测电路单元,并通过RS-232串口总线实现与上位机之间的通信。交流激励信号电路采用压控电流源方式,避免了线圈阻抗变化对交流激励电流的影响。实验结果表明：测试仪可以快速检测磁弹性传感器的共振频率,稳定性好,精度高,系统操作简单,集成度高,能够满足磁弹性传感器研究中的检测要求。     

光纤传感器在机器人导航中的应用

简述了光纤传感器的工作原理,并测试了颜色对BF3RX光纤传感器测试位移的影响;利用该传感器这一特性在扫查机器人中进行导航,介绍了导航原理和导航算法,实验结果表明:利用该光纤传感器进行导航,具有较高的精度,完全可以满足超声波串列扫查的要求。     

基于M-Z干涉仪的全光纤电流传感器

光纤电流传感器以其诸多的优点一直备受高压输电领域的关注.随着电力工业的发展,大容量、远距离的特高压输电已经成为我国电网发展的必然趋势,M-z 干涉仪作为一个典型的代表,自然也不例外.分析了磁致伸缩材料的各项参数,得出了磁致伸缩材料的磁致伸缩量与磁场的关系式,通过理论计算了波长漂移量与电流的关系式,并利用光谱仪对其进行波...     

基于Ansys有限元法的电涡流位移传感器分析

为了满足磁悬浮飞轮系统高精度的位置检测要求,必须进行传感器性能的分析与设计。从涡流传感器的原理出发,利用Ansys软件进行有限元建模仿真,得到涡流传感器的阻抗与检测距离的关系,从而可得到经过测量电路后的输出电压受位移变化的影响。按照线圈仿真模型和电路中各元件的参数制成实际的传感器线圈检测回路,实验结果与仿真结果的一致性表明:基于Ansys的有限元分析法对涡流传感器设计有重要指导意义。     

CO2气氛中界限电流型氧传感器输出特性的研究

本文对钇稳定ZrO2界限电流型氧传感器在高CO2低O2浓度气氛中的输出特性进行了研究.研究结果显示: 在高CO2低O2 浓度气氛中,给界限电流型氧传感器施加0.4～0.7 V范围工作电压时,输出电流出现了第一饱和输出平台,且饱和输出电流与氧浓度的关系符合经典的理论公式;但当工作电压增加后,输出电流急剧增加,并在1.1～1.3 V和1.5～1.7 V工作电压范围内出现了第二和第三饱和输出平台.为此,本文尝试采用新的假设机理:在较高工作电压下,气体中的CO2在氧传感器Pt电极表面,气体中的CO2可能催化分解产生出附加新的氧分子浓度的设想的假设机理对试验数据进行了合理解释.同时也发现,由于N2的存在,会提高延迟了工作电压促使CO2产生分解的电压的作用.     

分布式光纤温度传感器在煤矿冻结建井中的应用

冻结建井法是当今煤矿建井的有效施工方法,监测和研究冻结过程中温度及其变化规律,对冻结建井现场施工和技术的发展具有重要的指导意义。介绍了分布式光纤温度传感器的基本原理,并以口孜东煤矿为例探讨了其在煤矿冻结建井温度监测过程中的实际应用。对比了分布式光纤温度传感器和传统单总线温度传感器在现场测温实验中的性能,指出了在同样的测温精度下,分布式光纤温度传感器可以实现空间上的连续测量,克服了传统传感器测量点少、故障率高的缺点。实验结果显示:分布式光纤温度传感器能够很好地在煤矿冻结建井中应用。