一种块体结构的光纤电流传感器研制

摘要

本文对近年来光纤电流传感器的研究进行了综合评述；对块状材料型光纤电流传感器进行了深入的理论研究，建立了完整的系统理论模型；设计了一种块体结构的光学传感头，对影响传感头性能的各种因素进行了全面的理论分析和仿真，得到了这些因素对系统性能影响的作用规律；设计了传感器的电路系统，以此为基础对系统进行了相关的实验研究。
　　首先,利用Jones矩阵分析法建立了传感器光学系统的理论模型，设计了一种块体结构的传感头，分析了影响传感头性能的主要因素，对影响传感头性能的各参量进行仿真计算，从理论上得到了反映影响规律的曲线及典型误差数据。
　　其次，设计了光纤电流传感器的电路系统，设计激光光源驱动电路、前置放大及滤波电路、信号处理电路。
　　最后，对该系统进行了相关的实验研究，分别测量了不同电压下的交流电流和脉冲电流，利用实验所获数据得出实际的输出特性曲线，与罗果夫斯基线圈测量结果进行对比，取得了较满意的一致性。对实验数据进行分析计算得出光纤电流传感器的各项性能参数，结果表明各项性能均达到设计要求。
　　本文的研究工作对块状材料型光纤电流传感器的理论和工程实践具有一定的参考价值。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 光学电流传感器的发展现状

1.3 分类

1.4 本论文研究内容

第二章 块状光学材料型光纤电流传感器的理论基础

2.1 系统总体架构

2.2 系统工作原理

2.3 系统数学模型

第三章 传感系统的设计与分析

3.1 光路系统的设计与分析

3.2 电路系统的设计与分析

第四章 实验结果与分析

4.1 实验方案

4.2 实验结果分析

第五章 结论及展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果