温度场、应力场对光学电压传感器影响的分析

以锗酸铋(BGO)晶体为传感材料,分析了由温度、SF6气体产生的温度场、应力场对晶体光学性质的影响,得到了温度场、应力场对光学电压传感器性能影响的规律,即由温度场产生的热光效应和在均匀状态下的SF6气体压应力对传感器性能没有影响。但由温度变化在晶体内产生的热应力引起的双折射相位延迟,却叠加在电光效应相位延迟上,且随温度变化,对传感器的稳定性产生影响。最后给出了传感器受温度影响的试验结果。     

光学测量位移传感器

光学测量位移传感器全世界各种装置和机械生产的迅速演进及其爆炸性计算机化正导致测量技术和信号变换装置迅猛发展。例如，美国１９８６～８７年用于测量的年总费用约为２００亿美元，其中用于航天、国防技术、光电子、微电子和生物技术的测量费用约为普通机床业的３倍［...     

光学电压传感器中λ／4器件的设计与应用

从光学电压传感器的基本原理出发，应用电磁场理论讨论了线偏振光经全反射后的相位差问题，提出了用90°直角棱镜的组合代替1／4波长板（λ／4波片）的设计原则，给出了光学电压传感器结构设计方案。将该结构的光学电压传感器用于110kV光学电压互感器中，试验表明在20％UN以上电压时，系统的线性相对偏差在±0.2％以内。     

利用电致发光线的光学电压有效值传感器

利用电致发光(EL)线设计并实验研究了一种光学电压有效值传感器。所用EL线的主要材料为ZnS:Cu,在一定幅值的工频电压作用下,可产生中心波长约为525nm的可见光;将此EL用塑料光纤(POF)传输到光电探测器(PD),则PD的开路电压与被测电压有效值之间具有近似线性关系。对100～500V工频电压有效值进行了实验测量,其电压测量灵敏度约为10.8μV/V,非线性误差低于1.8%。实验测量了所用EL线的电致发光光谱、输入阻抗以及EL的温度特性。与以往基于Pockels电光效应的光学电压传感器不同的是,本文提出的电压传感器不需要工作光源,并具有结构简单、成本低等优点。     

光学电流传感器的实现方案及其现状

介绍了光学电流传感器的实现原理，各种光学电流传感器的实现方案及其各自的优缺点，同时提出目前影响光学电流传感器商用化的几个问题及其相应的解决措施．     

500KV光学电压电流传感器数字信号处理系统

本文介绍了TMS320C542芯片进行500KVOMU （Optical Metering Unit)中数字信号处理的新方案，并对该方案的定点DSP系统的硬件设计、外围芯片设计、OMU系统软件算法作了详细讲述。最后给出了整个OMU系统的整体性能和测试结论。     

光学电流传感器系统方案和工作原理

根据光学电流传感器系统中传感头结构及传感机理对其进行分类,详细介绍了全光纤型、块状玻璃型、混合型光纤电流传感器及光纤光栅型电流传感器的传感原理及研究现状,并对它们的优缺点进行比较分析.最后对光学电流传感器的未来研究前景进行展望.     

基于水热法生长的硅酸铋晶体光学电压传感器

提出一种基于水热法生长的硅酸铋(BSO,Bi12SiO20)晶体型光学电压传感器,其电压传感单元主要包括一块BSO晶体和两个偏振器,不需要附加1/4波片。实验结果表明,所用BSO晶体样品具有显著的线性电光效应,可以用于测量交流电压;通过合理利用BSO晶体自身自然旋光性,可以使其电压单调及线性测量范围均大于以往基于无自然旋光性晶体的电压传感器。实验所用BSO晶体的自然旋光角度约为132°。实验数据表明,在电光相位延迟的峰-峰值为2π范围以内,传感器输出电压仍然能够随被测电压单调地变化。在被测工频电压有效值为108~1300V范围内,实验测量了传感器输出电压随被测电压变化的非线性响应特性;在利用应力双折射产生的相位延迟提供光学偏置的条件下,在一定电压范围内,可以实现工频交流电压的线性测量,相应的电压测量灵敏度约为0.027 6mV/V,非线性误差小于3.1%。     

用于电力系统高压测量的光纤电压传感器

介绍了用于电力系统高压测量的光纤电压传感器的原理、结构和主要特性等。这种传感器利用 Bi_4Ge_3O_(12)晶体的横向电光效应,具有较高的测量精度和温度稳定性。     

光学电流传感器的实现方案及其现状

介绍了光学电流传感器的实现原理,各种光学电流传感器的实现方案及其各自的优缺点,同时提 出目前影响光学电流传感器商用化的几个问题及其相应的解决措施。     

基于无人机视频联动的分布式光纤传感周界安防系统

本文构建一种基于双马赫曾德干涉仪的分布式光 纤传感技术周界安防监控系统和基于 四旋翼无人机具有视频跟踪功能的智能视频联动于一体的综合系统。该系统采用分布式光纤 扰动传感技术与无人机技术进行融合,分布式光纤传感技术基于双路马赫曾德干涉仪,利用 正反两路信号时延差进行定位;无人机为四旋翼无人机搭载ODROID机载计算机进行视频处理 。其中扰动传感系统监测各种入侵行为,并对信号处理对入侵进行定位,并发出报警信息。 无人机进行视频联动,无人机利用其“上帝视角”进行对入侵位置勘查,监测入侵行为,并 对入侵者进行实时跟踪。摄录入侵视频,并将其视频传输到终端。本过程,全程智能化、自 动化。经过实验测试,该系统定位精度能达到10m,四旋翼无人机飞行稳定,响应速度快, 全程自动摄录、自动返航,并能将摄录的视频实时传输给客户端。测试结果表明系统能够有 效实现对入侵的检测与定位,并能与无人机实现视频联动功能。本系统将分布式光纤传感技 术和智能无人机视频联动技术相融合,构成混合式智能型周界安防监控系统。     

基于SOA的两种干涉仪结构性能分析

对基于半导体光放大器的萨格奈克型(Sagnac)和马赫曾德型(MZ)两种干涉仪结构的性能进行了分析比较.首先讨论了干涉仪在对数据进行逻辑操作时出现的光能量泄漏问题,并给出了试验结果.随后对数据帧宽度、数据流占空比和光纤环长的关系进行了详细分析.     

光学电压互感器晶体双折射误差的分析与抑制

锗酸铋(BGO)晶体的双折射误差极大地制约着准互易反射式光学电压互感器(OVS)的精度。根据各光学元器件的参数,建立了各器件的琼斯矩阵以及光路系统的数学模型。在此模型基础上,仿真计算了晶体双折射误差对系统性能的影响;提出了晶体应力双折射对系统输出偏置的影响可以通过滤波算法进行抑制的方法,并设计了一个高通滤波器对数字输出进行抑制。实验结果表明,加入高通滤波器不改变光学电压互感器静态特性,抑制了晶体双折射引起的输出漂移,提高了互感器的测量精度。     

光纤传感器的研究进展

本文首先概述了光纤传感器的研究状况,其次分析了基于Mach-Zehnder干涉仪的光纤传感器的工作原理,然后简单的介绍了它在土木工程中的应用及安装工艺,最后对光纤传感器的发展进行了展望.     

铌酸锂双面金属包覆波导电压传感特性

设计了一种利用铌酸锂作为波导基片的双面金属包覆平板光波导,利用波导中超高阶导模高敏感特性制成了一种反射型光学电压传感器。入射激光束采用小角度入射,当光波导处于导模共振状态时,选择一个恰当的工作点,再通过两金属电极对该器件施加直流电压,通过检测反射光强,获得相应的电压值变化。实验测量中所用的电压范围是-800～800V, 得到的线性度值为0.995,波导反射光的反射率变化灵敏度为0.2V-1,实验表明这种电压传感器具有较好的线性和灵敏度,该新型电压传感器具有结构与制作简单、调节方便和成本低廉等优点。     

光纤传感器的工程应用及发展趋势

对光纤传感器的应用概况进行了详细综述,总结比较了几种成熟的光纤传感器的优缺点.针对隧道的具体应用,提出了一套点面结合的综合技术解决方案.指出了目前光纤传感器在工程应用上急需解决的一些问题及其发展趋势.     

基于逆压电效应的In-line Sagnac反射式光纤电压互感器

介绍了一种基于石英晶体逆压电效应的光纤电压互感器(FOVT)。传感头由两段分别缠绕在石英晶体上的等长保偏光纤构成,两段光纤之间90熔接实现两正交偏振模式互补,采用非互易的法拉第旋光器实现In-line Sagnac 反射式干涉仪结构。阐述了其工作原理,借助琼斯矩阵得到其干涉表达式,并推导出检测相位与待测电压成线性关系,结合数字闭环模型计算出互感器变比,并以此为标准衡量互感器测量精度及稳定性。实验结果表明:待测电压大于3000V时,变比的非线性误差小于0.2%。     

光纤温度传感器的研究和应用

分析了光纤温度传感器在温度探测中的优势,综述了光纤温度传感器的发展现状和应用.分别介绍了分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器和基于弯曲损耗的光纤温度传感器的工作原理和研究现状,详细介绍了各种传感器的特点及各自的研究方向.     

集成光杨氏干涉计生化传感器的设计和制备

报道一种结构新颖的集成光杨氏干涉计生化传感器。利用微光机电系统(MOEMS)加工工艺结合离子交换技术在玻璃基底上制作出成对的平行单模光波导阵列,并在每对波导中一条的中间区段淀积一层具有梯度末端的TiO2薄膜,覆膜波导用作传感,裸露波导作为参比,从而构成集成光杨氏干涉计芯片。研制结果表明,这种传感器与传统的集成光杨氏干涉计相比,不仅省去了Y型功率分配器和低折射率介质保护层,而且利用简单的狭缝探测器取代了昂贵的电荷耦合器(CCD)探测器,具有结构简单、制作容易和使用方便等优点。