点评多国仪器展中的传感器

传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件.国际电工委员会( IEC:international electrotechnical committee)的定义为:"传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号".按照Gopel等的说法是:"传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件",而"传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器".传感器是传感器系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口.     

光纤振动传感器的信号检测电路设计

基于干涉仪的相位调制型光纤传感器具有极高的灵敏度,其中探测微弱光信号的光电信号检测电路起着重要的作用。针对光纤振动传感器系统,分析了PIN光电二极管前放电路和典型跨阻抗PIN-FET的组件电路,为减小前放I/V变换电路中跨阻阻值很大而带来的热噪声,设计了T型电阻网络。利用结构简单、性价比高的PIN光电二极管的前放检测和滤波器电路,对Sagnac干涉仪的输出的光信号进行了检测。实验表明该电路有效地降低了输出光电流噪声的均方值,其性能可靠,完全满足振动传感器的实际应用的测量要求。     

一种微弱光信号接收电路

本文介绍采用PIN管三级直耦放大电路,在输入光信号功率为50毫微瓦时输出信号电压大于200毫伏。电路的噪声系数低于2dB,可作为光纤传感器等微弱光的光电变换用。     

甩光纤传光时光电信号的检出与放大

本文指出,在光纤传感器中,弱光电信号的检出与放大是重要的。作者采用运算放大器做光电信号放大器,并根据需要来改变其输入阻抗,还采取了一系列防干扰措施,从而有效地取出了弱光电信号,提高了灵敏度和稳定性。     

用于绝缘子串泄漏电流测量的光纤电流传感器

针对当前绝缘子串泄漏电流测量过程中存在的电磁干扰问题,该文利用光电转换和光信号稳定性,设计并制作了一套基于发光二极管(LED)的光纤电流传感器装置,分析了光纤电流传感器的输出特性。利用标准波对传感器进行了标定,采用逐渐加压法监测绝缘子串的泄漏电流,实验室试验研究表明:该光纤电流传感器可以实现选择性的测量泄漏电流的正半周波或者负半周波,具有抗干扰能力强、线性度高、测量精度高等特点,可以满足对泄漏电流测量的基本要求。     

水轮发电机推力轴承在线检测方法研究

分析了水轮发电机推力轴承传统在线检测方法的性能特点，建立了一种新型的反射式光纤位移传感器的数学模型和一种基于前向神经网络的光纤传感器静态误差修正模型，并将其用于推力轴承油膜厚度的测试系统中．这种可补偿型光纤位移传感器的输出与传感器光源的特性、环境介质以及被测目标表面性质无关。通过将多点测量值求和后取平均值，消除了由于几路接收光纤特性非均质引起的信号波动．此外，给出了针对推力轴承不同瓦面材料的在线检测方法，在试验台的试验中检测系统显示了良好的性能．     

一种用于电力变压器局部放电在线监测的光纤传感器

描述了一种光纤声波传感器系统，这种传感器用于大型电力变压器中局部放电产生声波信号的在线监测。传感器采用融硅的共振腔和在融硅的玻璃管中形成囊状的单膜光纤来形成F—B干涉仪。干涉仪采用低相干性的光采进行干涉。实验结果表明研制的这种光纤声波传感器测量变压器油中传播的声波信号具有比较高的灵敏度和较宽的带宽。     

一种微弱光电信号调制解调电路设计研究

本文针对微弱光电信号或弱信噪比条件下的光电信号检测及数据采集,设计了一种基于自相关检测原理的调制解调电路,旨在用于传感器的光电强度调节及低信噪比信号检测.该电路利用自相关特性较明显的伪随机码与光纤传感器对被检测微弱信号进行调制解调,通过检测输出光强度达到检测微弱信号的目的.同时,对该电路方案进行了强噪声条件下的检测性能仿真研究,仿真结果表明,该电路方案能够有效地实现弱信噪比条件下的光电信号检测及数据采集.     

光电传输系统在电力系统测量中的应用

相对于传统的采用电缆传输测量信号的方式,采用光电传输系统传输测量信号具有良好的绝缘性能和抗电磁干扰特性,因而其在电力系统测量领域具有广阔的应用前景。光电传输系统一般由发射电路、光纤和接收电路三部分组成,根据信号调制和解调方式的不同,在电力系统测量中可将光电传输系统分为调幅方式、压频(V/F)转换方式和模数(A/D)转换方式三种。本文在介绍光电传输系统组成及结构的基础上综述了这三种方式的光电传输系统在电力系统电压、电流、电场强度、泄漏电流以及雷电流等测量中的应用,并分析了光电传输系统应用于电力系统测量中需进一步解决的一些问题。相信随着技术的进步以及电力自动化的发展,光电传输系统在电力系统测量中必将得到越来越广泛的应用。     

推力轴承试验台油膜厚度测试系统的研究

本文建立了一种新型的反射式光纤位移传感器的数学模型,并将其用于推力轴承试验中测量油膜厚度的VXI测试系统中。这种可补偿型光纤位移传感器的输出与传感器光源的特性、环境介质以及被测目标表现的性质无关。同时,通过把多点测量值求和后取平均值,消除了由于几路接收光纤特性非均质引起的信号波动。此外,本文还建立了一种基于前向（BP）神经网络的光纤传感器静态误差修正模型。通过应用于推力轴承试验台的实测中,该油厚度VXI检测系统显示了良好的性能。     

基于光纤技术的电磁脉冲3维电、磁场测量系统

为对空间中任意极化方向的电磁脉冲进行测量,研制了一套3维电场和磁场测量系统。分别选择棒状电小天线与B-dot天线作为电场、磁场传感器的接收天线,并通过改变天线几何尺寸来满足工作带宽与灵敏度的测量要求;通过光电转换模块将调理后的天线输出信号转换为光强度信号并通过光纤传输;最终通过建模仿真与标定试验来验证测量系统的性能。实验结果表明:所研制的测量系统体积小、抗干扰能力强、对电磁脉冲的纳秒级前沿响应快,其响应前沿3 ns,电场测量系统的动态范围可达-8.5~8.5 kV/m,磁场测量系统的动态范围可达-10~10A/m;且可以通过3维矢量合成的方法方便地测量空间任意极化方向的电磁脉冲。     

HYGROPHILF光纤技术微量水分析仪

BARTECHYGROPHILF系列微量水分分析仪采用专利光纤传感器,通过特殊加工工艺使传感器的孔径控制在0．3nm,可有效避免其他组分的干扰。湿度探头内除内置光纤探头外,另有温度传感器可实时测量样品温度,并对温度变化给水分含量测量造成的影响进行实时在线校正。控制器部分设有压力输入信号接口,可用作压力补偿。     

基于四电平编码与弱光通信的极低功耗传光式电流互感器

针对传光式电流互感器高压侧现有的母线取能和激光供能方式存在供电死区、能量转换效率低、使用寿命不足等问题,提出一种基于四电平编码与弱光通信的极低功耗光电传输系统方案。首先,设计三态门电路将信号采集模块的采样时钟和数据信号叠加为一个四电平信号。然后,利用超高亮度且极低功耗的LED将四电平信号转换为光信号并通过光纤传输至低压侧。最后,在低压侧通过高灵敏度雪崩光电二极管探测器进行弱光检测后输入解码电路实现信号解码。将极低功耗光电传输系统应用于传光式电流互感器中进行实验验证,测量结果满足0.2级精度要求,系统高压侧的平均功耗可降低至3.91 mW,保证测量精度的同时大幅降低了功耗。由于高压侧的功耗极低,故可采用大容量电池或小功率光伏系统等可靠供能方案,从而解决了高压侧的供能问题,提高了系统的稳定性和可靠性。     

光电传输系统在电力系统测量中的应用

相对于传统的采用电缆传输测量信号的方式,采用光电传输系统传输测量信号具有良好的绝缘性能和抗电磁干扰特性,因而其在电力系统测量领域具有广阔的应用前景.光电传输系统一般由发射电路、光纤和接收电路三部分组成,根据信号调制和解调方式的不同,在电力系统测量中可将光电传输系统分为调幅方式、压频(V/F)转换方式和模数(A/D)转换方式三种.本文在介绍光电传输系统组成及结构的基础上综述了这三种方式的光电传输系统在电力系统电压、电流、电场强度、泄漏电流以及雷电流等测量中的应用,并分析了光电传输系统应用于电力系统测量中需进一步解决的一些问题.相信随着技术的进步以及电力自动化的发展,光电传输系统在电力系统测量中必将得到越来越广泛的应用.     

用宽带模拟量光纤传输系统测量脉冲电磁场

介绍了一种在强电磁场环境中用于传输脉冲信号的宽带模拟量光纤传输系统。通过采用场效应管做前级放大与光电器件的非线性预校正,且提高级间RC耦合时间常数。该系统动态范围大,非线性失真小,带宽达到1 Hz~150 MHz,调整输入电路并配合天线能测量脉冲磁场或脉冲电场。给出了脉冲电磁场测量的耦合电路和测试实例。测试结果表明该系统很适用于宽带脉冲电磁场的测量。     

基于单片机的蓝宝石光纤黑体腔高温测试技术

针对当前瞬态高温测量领域存在的范围窄、精度低和仪器携带不便等问题,介绍了一种利用蓝宝石光纤黑体腔传感器测量高温的简易方法,设计了基于单片机的蓝宝石光纤传感器高温测试方案。用该方案测量乙炔火焰枪高温气流温度,采用STC1 2C5A60S2系列超低功耗单片机采集经光电模块探测的信号,通过LCD屏显示采集到的温度曲线光滑平稳。实验结果表明测温系统设计合理、直观简单,可用于特殊高温温度场的实际测量。     

冲击电压试验数据的串行传送和处理

本文提出用光纤型光电耦合器传送阶梯信号。用二根光纤型光电耦合器(一根传送控制信号,一根回收试验数据)串行传送由十五位数字量组成的试验数据。设计了简单的IBM—PC微机系统的专用输入/输出接口。所以,本数据处理系统光纤型光电耦合器用量大为减少,价格便宜。由于数据采用串行传送,因而使IBM—PC微机系统可以远离高电压试验现场而独立工作。消除了冲击放电对微机系统的干扰,提高了微机系统正常工作的可靠性,还为微机对冲击电压试验的远距离控制打下基础。     

光电式电压互感器中的信号处理

光电式电压互感器是一种用于电力测量系统的新型传感器。本文简要分析了用这种互感器测量直流电压的原理及系统组成,重点讨论了测量系统中的信号处理部分。     

绝缘介质损耗测量系统

本文介绍了一种新型绝缘介质损耗测量系统的结构和原理，该系统采用电容取样，光纤隔离，电子电路处理，具有结构简单，性能良好，使用方便，安全等优点。     

光纤在电力设备诊断中的应用

电力系统的传感器和信息传输设备，必须具有耐高电压、耐磁感应等性能，光纤的优点正好适应了这些要求，因此，在电力系统中得到日益广泛的应用。光纤既可用于传输信号，本身又可作为传感器。光传感器的作用是将被测量转化为与其对应的光，从而反映被测对象的有关性能或变化情况。光纤技术在电力系统架空输电线路送电设备的诊断、监测，地中电缆送电设备的诊断、监测和在晶闸管控制、太阳能电池供电系统运行保护等方面的应用已得到开