导读:本文包含了光纤光栅电流传感器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:电流传感器,光纤光栅,等强度悬臂梁
光纤光栅电流传感器论文文献综述
姜明月,贾磊,姜明顺,曹玉强[1]（2017）在《悬臂梁结构光纤光栅电流传感器的优化》一文中研究指出针对电力系统对电流测量高精度的要求,设计了一种基于等强度悬臂梁结构的光纤光栅电流传感器。将两根光栅分别粘贴于等腰叁角形结构的悬臂梁上下表面,末端永磁体材料振子置于两螺线圈中间。当螺线圈接通电流时,形成的磁场将会引起永磁体振子偏移,进而引起光栅中心波长的变化。采用差分方式建立电流大小与光栅波长变化之间的关系,在提高测量灵敏度的同时消除了温度对测量结果的影响。实验结果表明:在0~5A的范围内,利用光纤光栅波长变化可准确反演待测电流值,与理论计算值相比,误差小于1.2%。(本文来源于《化工自动化及仪表》期刊2017年04期）
李贺飞,徐翠萍,田春雨,宫奎,冯飞[2]（2016）在《基于套嵌光纤光栅的高灵敏度光纤电流传感器》一文中研究指出提出了一种基于套嵌光纤光栅的光纤电流传感器,用二次曝光法制作的长周期光栅和布拉格光栅套嵌而成的光纤光栅作为传感元件,在套嵌的光栅表面沉积一层高电阻镍铁合金作为加热电极层.电流通过时对光栅区域加热,引起光栅光谱中心波长漂移,实现了高灵敏度的电流测量。实验结果表明:所设计的光纤电流传感器电流响应灵敏度达到7.2×10~(-2)nm/mA,且具有结构简单、体积小等优点,在高灵敏度的光纤电流检测领域具有广泛的应用价值。(本文来源于《量子电子学报》期刊2016年05期）
武威[3]（2016）在《基于光纤光栅的电流传感器研究》一文中研究指出电流是电气领域进行监测和设备保护的关键参数,精确测量电流参量能确保电力设备运行的安全。脉冲强电流是造成电力系统损坏的重要因素,对电流值的实时监控也是维护电力电网系统稳定运行的关键环节。在电气领域实际应用中,有关电流传感器的研究一直占据着至关重要的地位。光学电流互感器是研究的热点和方向,目前存在的光纤光栅电流传感器在实际应用中都有各自的优势和不足。许多研究人员已经对应用迭堆压电陶瓷作为传感材料的方案进行研究,虽然达到了良好的精度,但是存在换能效率不高和低磁场测量时线性度较差等问题。对迭堆压电陶瓷和超磁致伸缩材料进行对比发现,超磁致伸缩材料的诸多性能具有更明显的优势。综上所述,应用超磁致伸缩材料的电流传感器是未来研究的趋势。本文给出了基于超磁致伸缩材料的光纤光栅电流传感器的设计方案,将工频大电流通过Rogowski线圈得到采样电流,采样电流通过驱动线圈能够产生一定强度的磁场,超磁致伸缩材料在磁场力作用下形变带动粘贴的光纤Bragg光栅伸缩,通过测量其中心波长变化量来测量电流值。首先根据输出电压的要求设计了Rogowski线圈的结构参数。利用ANSYS有限元分析软件确定了驱动线圈的直径,仿真得产生磁场强度在超磁致伸缩材料产生应变的线性区域。设计了以TMS320F2812为核心的DSP控制系统,利用芯片内置的A/D转换模块作为系统的信号采集器,研究了提高采样精度的校正算法。其次,进行了系统的软件设计,实现了高速的电压信号采集、LED显示和串口通讯功能。最后进行整个系统的搭建,在A/D采集实验中,通过上位机观察信号显示的波形,测量误差小于0.5%。输入0-100A的电流,对光纤Bragg光栅中心波长值进行测量,初步验证了系统的可行性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2016-02-01）
贾丹平,武威[4]（2015）在《基于超磁致伸缩材料的光纤光栅电流传感器》一文中研究指出电流是电气领域进行监测和设备保护的关键参数,精确测量电流参量能确保电力设备运行的安全。提出了基于超磁致伸缩材料的光纤光栅电流传感器的设计方案,将工频大电流通过Rogowski线圈得到采样电流,采样电流通过驱动线圈能够产生一定强度的磁场,超磁致伸缩材料在磁场力作用下形变带动粘贴的光纤Bragg光栅伸缩,通过测量其中心波长变化量来测量电流值。利用ANSYS有限元分析软件确定了驱动线圈的直径为3 cm,仿真得产生磁场强度在超磁致伸缩材料产生应变的线性区域(100~200 MPa)。传感器分辨率在1 pm/A,灵敏度为0.034 61 pm/A,实现可探测母线电流的传感器的结构设计。(本文来源于《电子测量与仪器学报》期刊2015年12期）
程犁清,周王民,田飞,靳龙[5]（2013）在《一种集磁环式光纤光栅电流传感器实验研究》一文中研究指出基于光纤Bragg光栅(FBG)、集磁环和超磁致伸缩材料(GMM),提出了一种集磁环式光纤光栅电流传感器。用有限元方法仿真和实验测量的方法分析了集磁环气隙间磁场的分布特性。实验研究表明:该电流传感器有极好的线性度和较高的测量精度,灵敏度可达为6 mA/nm。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2013年10期）
林松[6]（2013）在《基于光纤光栅传感器的电流测量方法研究》一文中研究指出电流检测技术在电力行业的飞速发展的背景下，所处的地位越来越重要。电流检测的精度，对电力系统的安全运行起到关键作用。传统对电流检测大都是采用电磁式电流互感器，然而其自身众多缺陷越来越难以满足电力行业的发展。光纤传感技术来测量电流在近年来已成为一个趋势。经过对光学电流传感器原理研究，本文采用了一种超磁致伸缩材料与光纤光栅相结合的电流测量方法，去实现测量电流的目的。先采用电阻应变法对稀土超磁致伸缩材料的磁致伸缩系数和电流的关系进行了测试实验，从实验结果得出了在施加预应力300-600Oe磁场范围时，超磁致伸缩材料的灵敏度和线性度都较好。由光纤光栅特性建立了光纤光栅温度-应变传感模型，使用光谱仪作为解调设备，用来得到光纤光栅中心波长的大小。对传感线圈、超磁致伸缩材料和光纤光栅等核心的器件进行了设计和选取，组成了光纤光栅电流传感器的实验装置，通过对超磁致伸缩材料的磁致伸缩系数变化达到光纤光栅中心波长偏移量变化，再对光纤光栅中心波长偏移量的测量，得到被测电流的大小。最后将得到的实验结果与理论结果进行了比较，并对系统的误差来源进行分析。本文所构建的光纤光栅电流传感器，解决了无接触测量电流的问题，所采用的温度影响处理方案，提高了测量的灵敏度。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2013-03-01）
张文举[7]（2013）在《螺线管型磁力耦合式光纤光栅大电流传感器研究》一文中研究指出电流值作为电力系统中一个最基本的参量,在发变电站、交直流输电、电解电镀、电气机车、核物理等系统中,已高达数百、数千甚至数万安培。电流值的实时、直接、准确地监测,不仅关系到产品质量、能源节约、系统成败等问题,更关系到人民生命财产的安全。在当前电力系统高容量、高电压等级的情况下,传统的电磁式互感器已经开始显得力不从心；光纤电流传感器具有防爆、防电磁干扰、安全性好等突出的优点,已经受到人们越来越多的重视,并产生了挂网运行的全光纤型电流传感器产品；光纤光栅除具备光纤传感器的优点外,还具有波长解调、复用性好、可分布式测量等优势,以光纤光栅为传感单元的电流传感器也在最近几年得到一系列研究,但是到目前为止,还没有一种光纤光栅电流传感器的产品出现。本文提出了一种磁力耦合式的光纤光栅大电流测量方案,能够将电力系统中的电流量转化成磁性材料之间的电磁作用力,最终转换成光纤光栅的谐振波长的变化量。传感器具有结构简单、体积小、性能稳定的特点。本文所完成的主要工作和取得成果包括以下几个方面：(1)分析了传统的电流互感器存在的问题和不足,指出了研究新型的光纤电流传感器的迫切性和必要性；(2)推导了磁场作用于铁磁性材料时的磁力耦合理论,结合光纤光栅的传感理论,提出了磁力耦合式光纤光栅电流传感方法的思路；(3)确定了螺线管型磁力耦合式光纤光栅大电流传感器的理论模型,并推导了电流值的大小与光纤光栅谐振波长漂移量之间的理论关系；(4)对传感器中的关键部件进行了仿真,仿真结果与理论相吻合,进而确定了传感器的结构与参数；(5)对加工制备的传感器原理样机分别进行了直流电流与交流电流下实验验证,并对传感器的温度稳定性作了补偿,传感器误差分析表明,本文设计制作的传感器样机已达到5.0级水平,按照标准可满足继电保护的需求,预计经过进一步精确设计加工和制作,其精度可以进一步提高。本方法是光纤光栅应用于电流测量方面的重要尝试,模型仿真和实验的结果都与理论分析一致。传感器已经能够满足一定场合的需求,对新型的光纤光栅电流传感器的研究具有重要的参考价值。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2013-03-01）
温济霞,裴东兴,张艳兵,田壮[8]（2012）在《Bragg光纤光栅电流传感器的设计与研究》一文中研究指出光纤光栅传感器具有体积小、灵敏度高以及电器绝缘性等优点,本文结合光纤光栅传感原理,设计了一种基于磁致伸缩材料调节布拉格光栅的光电流传感器,并从理论分析和计算机仿真方面进行了研究。论文针对传感信号的特点,采用了基于可调谐F-P滤波器的解调方案,并采用单片机进行信号处理及控制的方法,从而达到使用的目的。最后对系统进行了仿真,并对温漂造成的误差进行了理论分析,证明了温漂是造成系统误差的一个重要因素。(本文来源于《伺服控制》期刊2012年04期）
齐子新[9]（2012）在《基于慢光的光纤光栅电流传感器信号解调系统研究》一文中研究指出光纤布拉格光栅(FBG)传感器是近年来发展非常迅速的一种新型光纤传感器。由于它不受电磁干扰影响、易于与外部待测参数相结合等显着特点,FBG的传感特性和结构已被广泛的研究和应用。本论文在对光纤光栅传感器和慢光技术研究的基础上,将慢光技术引入到光纤光栅传感器的信号解调系统之中,提高了其灵敏度。其实质是慢光的引入会提高用于解调FBG传感器的光纤干涉仪的灵敏度,从而提高了整个系统的灵敏度。本文主要研究了以下几个方面：(1)提出了一种基于等强度悬臂梁的FBG电流传感器单元。首先进行了理论建模和仿真分析,建立了电流的大小和FBG反射中心波长的偏移量之间的关系,并根据实际情况选择参数进行仿真分析。实验结果表明,在0-2A内,电流变化量与光纤光栅中心反射波长的变化量成线性关系,最大误差为0.04A,误差平均值为0.019A,电流的检测灵敏度为0.290nm/A。(2)采用全光纤M-Z干涉仪对FBG的波长信号进行解调,进行了光纤干涉仪的波长解调实验。首先推导了光纤M-Z干涉仪的解调原理,仿真研究了光纤耦合器分光比对干涉仪输出特性的影响,得到在3dB耦合器的条件下,干涉仪输出条纹的可见度最大。同时,研究了干涉仪的臂长差对解调的影响,得到了臂长差和解调范围的关系。实验前首先用宽谱光源得到了光纤M-Z干涉仪的干涉谱,进行了臂长差的测定,实验结果表明光纤光栅反射波长的分辨力达到了0.02nnm。(3)讨论了引入慢光后M-Z干涉仪波长解调灵敏度的变化,并仿真验证了光子晶体波导慢光使得M-Z干涉仪的灵敏度有了大幅提高,具体提高倍数与所选择光子晶体波导的群指数有关。本文通过仿真研究证明,基于光子晶体波导慢光的光纤M-Z干涉仪解调灵敏度可以提高10倍以上。本论文设计和提出的将慢光技术应用于光纤光栅电流传感信号解调的新方法达到了预期的设计要求。(本文来源于《东北大学》期刊2012-06-01）
王东礼[10]（2012）在《基于磁力耦合的光纤光栅直流大电流传感器研究》一文中研究指出电力工业作为关系到国民经济命脉的基础行业,在我国的经济建设中发挥着不可替代的作用。随着电力传输系统的容量不断增加,运行电压等级也越来越高,传统大电流检测技术的缺点被不断暴露出来,新型的电流互感器的研发工作越来越受到人们的重视。光纤电流传感器以其特有的本质防爆和抗电磁干扰等诸多优势,被认为是传统电磁式电流互感器的理想替代产品。近年来,光纤光栅以其独有的优势逐渐成为研究的热点,利用光纤光栅为主要传感元件的电流传感器研究也越来越受到关注。目前已经出现了磁致伸缩材料类、电流热效应类、安培定律类、压电陶瓷类、磁力耦合类等多种类型的光纤光栅电流传感方案,但几乎所有的都处在实验室研究阶段,较理想的电流传感器还有很长的距离。本文提出了一种利用集磁片和弹性元件相结合的光纤光栅电流传感器方案,并设计了样机以及相关的测试系统对传感器的性能进行了测试,验证了传感器原理的可行性并分析了传感性能。本文的主要工作包括以下几个方面：(1)分析了光纤光栅的理论基础；(2)详细分析了磁力耦合的原理,推导了传感器的传感理论,并对关键的传感器元件进行了有限元分析。(3)设计了高灵敏度的弹性元件,并根据分析设计出了传感器样机。(4)对传感器进行了多次多种形式的实验测试,搭建了相关的测试系统,并对测量数据进行详细的分析,分析了传感器的传感器性能。本文是提出了一种新型的利用光纤光栅的进行大电流传感的思路,并通过原理分析、设计样机、实验验证、数据分析等对传感器进行了可行验证,希望能对今后此类的研究起到抛砖引玉的作用。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2012-04-01）
光纤光栅电流传感器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
提出了一种基于套嵌光纤光栅的光纤电流传感器,用二次曝光法制作的长周期光栅和布拉格光栅套嵌而成的光纤光栅作为传感元件,在套嵌的光栅表面沉积一层高电阻镍铁合金作为加热电极层.电流通过时对光栅区域加热,引起光栅光谱中心波长漂移,实现了高灵敏度的电流测量。实验结果表明:所设计的光纤电流传感器电流响应灵敏度达到7.2×10~(-2)nm/mA,且具有结构简单、体积小等优点,在高灵敏度的光纤电流检测领域具有广泛的应用价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光纤光栅电流传感器论文参考文献
[1].姜明月,贾磊,姜明顺,曹玉强.悬臂梁结构光纤光栅电流传感器的优化[J].化工自动化及仪表.2017
[2].李贺飞,徐翠萍,田春雨,宫奎,冯飞.基于套嵌光纤光栅的高灵敏度光纤电流传感器[J].量子电子学报.2016
[3].武威.基于光纤光栅的电流传感器研究[D].沈阳工业大学.2016
[4].贾丹平,武威.基于超磁致伸缩材料的光纤光栅电流传感器[J].电子测量与仪器学报.2015
[5].程犁清,周王民,田飞,靳龙.一种集磁环式光纤光栅电流传感器实验研究[J].传感器与微系统.2013
[6].林松.基于光纤光栅传感器的电流测量方法研究[D].哈尔滨理工大学.2013
[7].张文举.螺线管型磁力耦合式光纤光栅大电流传感器研究[D].武汉理工大学.2013
[8].温济霞,裴东兴,张艳兵,田壮.Bragg光纤光栅电流传感器的设计与研究[J].伺服控制.2012
[9].齐子新.基于慢光的光纤光栅电流传感器信号解调系统研究[D].东北大学.2012
[10].王东礼.基于磁力耦合的光纤光栅直流大电流传感器研究[D].武汉理工大学.2012