基于磁致伸缩效应的光纤光栅电流检测技术研究燕山大学毕业论文.docVIP

本科毕业设计（论文） 基于磁致伸缩效应的光纤光栅电流检测技术研究 张川 燕 山 大 学 2013 年 6 月  本科毕业设计（论文） 基于磁致伸缩效应的光纤光栅电流检测技术研究 学院（系）： 电气工程学院 专 业：电力系统及其自动化 学生 姓名： 张 川 学 号： 090103030032 指导 教师： 滕 峰 成 答辩 日期： 2013年6月23日 燕山大学毕业设计（论文）任务书 学院： 电气工程学院 系级教学单位：电力工程系 学 号 090103030032 学生 姓名 张川 专 业 班 级 09电力1班 题 目 题目名称 基于磁致伸缩效应的光纤光栅电流检测技术研究 题目性质 1.理工类：工程设计 （ ）；工程技术实验研究型（ √ ）； 理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ） 2.管理类（ ）；3.外语类（ ）；4.艺术类（ ） 题目类型 1.毕业设计（ √ ） 2.论文（ ） 题目来源 科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ √ ） 主 要 内 容 超磁致伸缩材料在电流检测方面的理论研究 光纤光栅电流检测的基本原理 基于超磁致伸缩材料交流电流传感器的理论分析 4. 基于超磁致伸缩材料交流电流传感器的仿真 基 本 要 求 1．遵守毕业设计期间的纪律，按时参加答疑； 2．独立完成设计任务，培养基本的科研能力； 3．设计说明书一份（不少于2万字），A1图纸一张；英文资料翻译不少于3千字；说明书要求条理清晰、文笔通顺，符合毕业设计撰写规范的要求；论文、图纸中的文字符号符合国家现行标准； 4．完成相关仿真实验，并反映在论文中，以附件的形式给出编写的程序清单。 参 考 资 料 1、王博文.超磁致伸缩材料设备与器件设计 2、黎敏，廖延彪。光纤传感器及其应用技术。武汉大学出版社，2008 3、赵勇.光纤传感原理与应用技术。清华大学出版社，2007 周 次 第1～4 周 第5～8周 第9～12周 第13～16周 第17～18周 应 完 成 的 内 容 查阅收集相关资料，对研究内容进行初步学习 提出设计原理及设计方案 系统的设计与仿真 完成论文初稿及修改 撰写论文，准备答辩 指导教师：滕峰成 职称：副教授 年 月 日 系级教学单位审批： 年 月 日 摘要 在电力系统中电流的检测具有重要的作用，其检测精度以及可靠性与电力系统的安全运行密切相关。传统的电磁式电流互感器随着电力行业的发展己经难以满足需求。目前光学电流互感器因其明显的优越性为电流检测提供了很大的应用价值，是将来电力系统在电流检测方向发展的趋势之一。 本文在借鉴现有光学电流互感器的基础上，提出了基于超磁致伸缩材料的光纤光栅电流测试技术，主要工作包括： 对光纤光栅的传感原理进行深入分析，根据光纤光栅的应变特性、温度特性、及交叉敏感特性，推证了相应的传感模型；分析了超磁致伸缩材料的传感特性在此基础上对超磁致伸缩材料的光纤光栅电流传感器进行了设计，并完成了传感器对高压母线上电流进行检测的理论计算。 分析对比了现阶段常用的几种不同的光栅波长解调方法并设计了适合本方案的解调系统：可调谐F-P滤波解调系统，并对解调系统中的核心元件进行了选型。 在理论设计的基础上构建了相应的实验系统。具体分析了预应力、温度、偏置磁场等因素对实验的作用效果，设计了驱动线圈以及偏置线圈的线径、尺寸。完成了直、交流电流的测试实验，并对实验结果进行了进一步的分析、处理。 关键词 电力系统；光学电流互感器；超磁致伸缩材料；光纤光栅 Abstract The current measurement is quite important in the power industry, itsprecision and reliability related the safety and economy of