一种提高光学电压传感器温度稳定性的方法 被引量：18

1

作者 肖智宏 于文斌 +3 位作者 张国庆 张祥龙 郭志忠 申岩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期106-112,共7页

光学电压传感器的测量精确度易受环境温度的影响。通过设计基准电压源,使基准电压源与被测电压源串联共同作用于同一个光学电压传感器,提出一种获取自校准系数的自校准算法,通过自校准系数对光学电压传感器测量结果进行修正,实现对光学... 光学电压传感器的测量精确度易受环境温度的影响。通过设计基准电压源,使基准电压源与被测电压源串联共同作用于同一个光学电压传感器,提出一种获取自校准系数的自校准算法,通过自校准系数对光学电压传感器测量结果进行修正,实现对光学电压传感器的温度补偿。基于该方法设计了自校准光学电压传感器,并对其进行了精确度测试。测试结果表明:在?40℃^+70℃的温度范围内,自校准光学电压传感器的测量误差小于±0.12%,其温度稳定性得到了显著提高。该方法简单有效,为实现实用化的高精确度光学电压互感器提供了解决方案。 展开更多

关键词 光学电压传感器 自校准 测量精确度 温度稳定性

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自愈光学电压传感器 被引量：7

2

作者 王红星 张国庆 +1 位作者 于文斌 郭志忠 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期135-138,共4页

为解决光学电压传感器测量精度的温漂问题,提出采用增加基准测量源的方法,根据对基准源的测量结果来调整实际测试结果,从而实现了对传感参数的实时自动补偿。应用该方法设计了自愈光学电压传感器,并进行了精度检测。检测结果表明:在常温... 为解决光学电压传感器测量精度的温漂问题,提出采用增加基准测量源的方法,根据对基准源的测量结果来调整实际测试结果,从而实现了对传感参数的实时自动补偿。应用该方法设计了自愈光学电压传感器,并进行了精度检测。检测结果表明:在常温下,自愈光学电压传感器的线性度可达0.2级;当环境温度引起工作光强波动或传感参数漂移时,自愈光学电压传感器的测量精度比补偿前有大幅提高。该方法原理简洁,容易实现,为高性能光学电压传感器的设计提供了新的解决思路。 展开更多

关键词 自愈光学电压传感器 干扰双折射 半波电压 传感参数 设计

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基于钼酸铅晶体电致旋光效应的光学电压传感器 被引量：7

3

作者 李长胜 徐唯 +1 位作者 章博 廖延彪 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1343-1347,共5页

研究了基于晶体电致旋光效应的光学电压传感器,电压传感元件采用了国产钼酸铅(PbMoO4)晶体。光学电压传感头仅由两块棱镜偏振器和一块钼酸铅晶体组成。实验结果表明此电压传感器具有较大的线性测量范围,例如对50-5000V工频电压测量的非... 研究了基于晶体电致旋光效应的光学电压传感器,电压传感元件采用了国产钼酸铅(PbMoO4)晶体。光学电压传感头仅由两块棱镜偏振器和一块钼酸铅晶体组成。实验结果表明此电压传感器具有较大的线性测量范围,例如对50-5000V工频电压测量的非线性误差低于0.2%;当测量100kHz的高频电压并利用锁相放大器检测传感信号时,最小可测量电压幅值为0.5V。此外,实验测量了所用钼酸铅晶体在635nm光波长及工频电压作用时的电致旋光系数,其数值为1.03pm/V。 展开更多

关键词 光学电压传感器 电致旋光效应 电致旋光系数

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实现线性测量的光学电压传感器设计 被引量：6

4

作者 谭巧 徐启峰 谢楠 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期135-140,共6页

设计了一种采用径向偏振光栅实现线性测量的光学电压传感器。将光学晶体的电光相位延迟角转化成环形光斑的同步旋转,由图像转换器将环形光斑转换为条形光斑,通过图像采集系统定位条形光斑暗纹的中心位置来获得被测电压值。应用琼斯矩阵... 设计了一种采用径向偏振光栅实现线性测量的光学电压传感器。将光学晶体的电光相位延迟角转化成环形光斑的同步旋转,由图像转换器将环形光斑转换为条形光斑,通过图像采集系统定位条形光斑暗纹的中心位置来获得被测电压值。应用琼斯矩阵证明了光斑暗纹中心位置与晶体电光相位延迟角之间的线性关系,给出了计算方法,并给出了锗酸铋(BGO)晶体和铌酸锂(LN)晶体的实验验证。结果表明该光学电压传感器的测量模式与光强无关,可直接测量172°的电光相位延迟角,测量误差小于0.5%,实现了对电压的线性测量。 展开更多

关键词 光学电压传感器 线性测量 偏振光栅 电光相位延迟

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光学电压传感器探头的电场计算与分析 被引量：5

5

作者 唐恕 李仰平 耿波 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期16-17,20,共3页

概述了光学电压传感器的原理与结构类型,并着重计算分析了传感器探头的方形、八边形和圆形晶体分别在平板电极和圆弧电极中的电场分布。模拟计算结果得出,采用不同形状的电光晶体和电极组合,可以改善晶体内外电场分布的均匀性,减弱电场... 概述了光学电压传感器的原理与结构类型,并着重计算分析了传感器探头的方形、八边形和圆形晶体分别在平板电极和圆弧电极中的电场分布。模拟计算结果得出,采用不同形状的电光晶体和电极组合,可以改善晶体内外电场分布的均匀性,减弱电场的集聚效应,从而有效地提高耐压和测量的稳定性及准确度。 展开更多

关键词 光学电压传感器探头 电场计算 电光效应 电压互感器 集聚效应 电光晶体

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温度场、应力场对光学电压传感器影响的分析 被引量：4

6

作者 肖霞 徐雁 叶妙元 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期524-526,533,共4页

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。... 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。 展开更多

关键词 光学电压传感器 稳定性 热光效应 热应力 弹光效应

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一种具有互易光路的光学电压传感器 被引量：7

7

作者 李霞 李立京 张朝阳 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2008年第S2期293-296,共4页

介绍了基于Pockels效应测量电压的光学电压传感器基本原理,通过在光路中引入法拉第旋光器件,提出了一种新型的全光学互易式电压传感器方案。理论上推导了该方案,并搭建了光学电压传感器实验系统。实验结果表明,在0-270V范围内,该实验系... 介绍了基于Pockels效应测量电压的光学电压传感器基本原理,通过在光路中引入法拉第旋光器件,提出了一种新型的全光学互易式电压传感器方案。理论上推导了该方案,并搭建了光学电压传感器实验系统。实验结果表明,在0-270V范围内,该实验系统对交流电压的测量变比变化量不超过2.66%。 展开更多

关键词 光学电压传感器 POCKELS效应 磁致旋光效应 互易性光路

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基于电致发光效应的光学电压传感器 被引量：17

8

作者 李长胜 王伟岐 《中国光学》 EI CAS CSCD 2016年第1期30-40,共11页

本文综述了基于电致发光效应的光学电压传感器机理、分类及其主要特性,分析总结了此类传感器的研究现状及其存在的主要问题,同时提出未来研究课题的建议。电致发光型电压传感器的主要优点在于不需要载波光源,因而可以有效避免以往光学... 本文综述了基于电致发光效应的光学电压传感器机理、分类及其主要特性,分析总结了此类传感器的研究现状及其存在的主要问题,同时提出未来研究课题的建议。电致发光型电压传感器的主要优点在于不需要载波光源,因而可以有效避免以往光学电压器中工作光源性能不稳定所引起的传感器性能变化;此外,此类电压传感器结构简单、体积小、重量轻、成本低,可以实现较高的性能价格比。今后研究的主要问题包括合理选择电压传感材料与器件、提高传感器的温度和湿度稳定性等。电致发光型电压传感器在电力工业和航空航天等领域的科学研究与实验中将具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 光学电压传感器 电致发光效应 电致发光材料 发光二极管

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一种新型的光学电压传感器 被引量：3

9

作者 杨淑连 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期988-990,共3页

提出了用脉冲控制的电光λ／4波片代替传统λ／4波片的新方案，通过引入Jones矩阵，阐明了该电压传感器的敏感特性。为了改善温度变化导致输出信号的波动，采用双光路互补的结构，并提出了信号处理的方法。对110kV的电压进行了测量，在2... 提出了用脉冲控制的电光λ／4波片代替传统λ／4波片的新方案，通过引入Jones矩阵，阐明了该电压传感器的敏感特性。为了改善温度变化导致输出信号的波动，采用双光路互补的结构，并提出了信号处理的方法。对110kV的电压进行了测量，在20％～120％uN范围内，其线性度相对偏差在±0．2％以内。 展开更多

关键词 POCKELS效应 光学电压传感器 电光λ/4波片

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光学电压传感器温度响应特性分析与实验研究 被引量：5

10

作者 陈胜硕 胡杰祥 +3 位作者 李志 康世佳 李岩松 刘君 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期169-178,共10页

光学电压传感器面临温度稳定性问题。本文以BGO晶体的Pockels效应模型为基础,结合热光效应等推导出光学电压传感器在多物理场作用下的温度响应模型,并对输出信号进行频谱分析,得到温度对传感器输出的影响规律,即由温度引起的输出漂移属... 光学电压传感器面临温度稳定性问题。本文以BGO晶体的Pockels效应模型为基础,结合热光效应等推导出光学电压传感器在多物理场作用下的温度响应模型,并对输出信号进行频谱分析,得到温度对传感器输出的影响规律,即由温度引起的输出漂移属于低频分量。在卡尔曼滤波降噪的基础上,提出了一种基于频谱分析的高通滤波温度补偿方法,通过滤除低频分量提高温度稳定性,并进行标定实验和温度响应特性实验。实验结果表明,传感器在[0℃,50℃]温度范围内输出电压测量精度优于±1.79%,与同平台下BP神经网络温度补偿方法进行对比,该方法易于实现且有效地抑制了温度漂移的影响。 展开更多

关键词 光学电压传感器 温度稳定性 高通滤波 POCKELS效应 热光效应

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光学电压传感器互易性光路研究 被引量：3

11

作者 周扬 王黎明 +2 位作者 王腾 曾令强 杨娅姣 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期81-88,共8页

提高光学电压传感器光路中光波相位差传输稳定性的关键是对系统光路寄生干扰相位差的抑制。为此研究了一种基于晶体材料Pockels效应,并结合sagnac光路结构形成的光学电压传感器,在分析该光路结构互易性机理基础上,提出了将系统光路改为... 提高光学电压传感器光路中光波相位差传输稳定性的关键是对系统光路寄生干扰相位差的抑制。为此研究了一种基于晶体材料Pockels效应,并结合sagnac光路结构形成的光学电压传感器,在分析该光路结构互易性机理基础上,提出了将系统光路改为使用熊猫型保偏光纤和低双折射旋转光纤相结合的形式以消除光敏感电路段产生的模式相位差,从而提高了传感器光路互易性。建立了系统光路温度场与热应力数学模型,利用有限元仿真研究了外界环境温度对其相位差传播产生的影响特性,得到外界温度每增加1℃,光路双折射平均减小2.27521×10^(-7)。基于此,对该互易性光路进行了实验研究,实验表明:温度对测量结果最大影响为1.7339%/℃,当环境温度上升10℃时,相比光路全采用熊猫型保偏光纤,传感器测量准确度从6.008%提高至1.53%;当温度上升20℃时,准确度从52.016%提高至8.13%。可初步证明该互易性光路的可行性。 展开更多

关键词 光学电压传感器 光路互易性 相位差 有限元仿真 温度特性

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光学电压传感器分压结构的缺陷及改进方法 被引量：4

12

作者 黄奕钒 徐启峰 +1 位作者 陈昊 许志坤 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期166-171,共6页

现有的光学电压传感器多基于光功率检测模式,其测量范围与测量灵敏度受到电光晶体半波电压的限制。纵向调制的多片晶体叠层结构可以解决半波电压限制的问题,但仅适用于1 000kV电压等级。此外,仿真结果表明这一结构中晶体内的电场分布极... 现有的光学电压传感器多基于光功率检测模式,其测量范围与测量灵敏度受到电光晶体半波电压的限制。纵向调制的多片晶体叠层结构可以解决半波电压限制的问题,但仅适用于1 000kV电压等级。此外,仿真结果表明这一结构中晶体内的电场分布极不均匀,受震动与热胀冷缩等因素的影响,光路或晶体的相互位置易产生偏移而引入积分电压误差。文中以110kV电压等级为例,对多片晶体叠层结构进行了改进,简化了传感系统的结构,并将MgTiO3陶瓷按照一定的要求安装在锗酸铋(BGO)晶体的外部以改善晶体的内电场分布,可以把积分电压误差从0.275%降低至0.01%以下。改进后的结构可用于各种电压等级。最后,通过实验验证了新方法的有效性。 展开更多

关键词 光学电压传感器 测量误差 晶体分压 电场分布 半波电压

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具有互易光路的集成光学电压传感器 被引量：1

13

作者 周扬 卜乐平 +2 位作者 王黎明 杨娅娇 曾令强 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第8期11-14,31,共5页

文中提出了一种基于泡克耳斯效应的集成光学电压传感器测量直流电压的研究方案,光纤光路结构采用熊猫型保偏光纤与低偏光纤相结合以提高系统光路的互易性,理论上利用琼斯矩阵推导了入射光光路数学传输模型,得出干涉光强与干涉信号的关... 文中提出了一种基于泡克耳斯效应的集成光学电压传感器测量直流电压的研究方案,光纤光路结构采用熊猫型保偏光纤与低偏光纤相结合以提高系统光路的互易性,理论上利用琼斯矩阵推导了入射光光路数学传输模型,得出干涉光强与干涉信号的关系表达式。针对该光学电压传感器设计方案,搭建了实验平台并对系统进行了0~15 V直流实验,实验结果表明该传感器输入电压与数字输出曲线之间具有良好的线性关系,最大非线性误差为0.2%,可初步证明该传感器互易光路的可行性。 展开更多

关键词 集成光学电压传感器 互易光路 泡克耳斯效应 琼斯矩阵 电压测量 熊猫型保偏光纤

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一种线性测量电光相位延迟的光学电压传感器 被引量：3

14

作者 马善军 谢楠 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期157-161 174,共6页

提出了一种采用晶体劈直接线性测量电光相位延迟的新型光学电压传感器,将晶体的电光相位延迟转换为光斑条纹的移动,通过测量光斑的位移量获得相位延迟。理论上分析推导了光斑位移量与晶体电光相位延迟角之间的线性关系,给出了光斑位移... 提出了一种采用晶体劈直接线性测量电光相位延迟的新型光学电压传感器,将晶体的电光相位延迟转换为光斑条纹的移动,通过测量光斑的位移量获得相位延迟。理论上分析推导了光斑位移量与晶体电光相位延迟角之间的线性关系,给出了光斑位移量的计算方法,并进行了实验验证。实验结果表明,新型光学电压传感器能够测量的相位延迟角达到320°,线性度良好。 展开更多

关键词 光学电压传感器 线性测量 晶体劈 相位延迟

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光学电压传感器中λ/4器件的设计与应用

15

作者 崔瑛 叶妙元 +1 位作者 朱勇 徐雁 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期8-10,共3页

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... 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 110 k V光学电压互感器中 ,试验表明 :在 2 0 % UN 以上电压时 ,系统的线性相对偏差在± 0 .2 %以内。 展开更多

关键词 光学电压传感器 线偏振光 λ/4波片 直角棱镜 设计 电磁场

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基于普克尔效应的双晶体互易型光学电压传感器 被引量：3

16

作者 温海燕 雷林绪 张朝阳 《电测与仪表》 北大核心 2014年第10期1-6,共6页

提出了一种基于普克尔效应的双晶体互易型光学电压传感器，利用两块电光晶体抵消无用双折射引起的相位差，利用法拉第旋光器实现互易型光路模式，提高了光路的抗干扰能力。在常温条件下，对传感器进行了直流和交流实验。0～3kV的直流电... 提出了一种基于普克尔效应的双晶体互易型光学电压传感器，利用两块电光晶体抵消无用双折射引起的相位差，利用法拉第旋光器实现互易型光路模式，提高了光路的抗干扰能力。在常温条件下，对传感器进行了直流和交流实验。0～3kV的直流电压和0至约2．5kV的交流电压测试结果表明，传感器的输出和输入具有良好的线性关系，直流测量误差不大于±0．28％，电压较高时交流测量误差不大于±0．22％。传感器对于输入电压的响应迅速没有明显拖尾现象且输出稳定，交流波形不失真。实验结果表明了该系统方案的可行性。 展开更多

关键词 普克尔效应 双晶体传感单元 光学电压传感器

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基于静电场原理的光学电压传感器研究

17

作者 方幼丽 郑富祥 +1 位作者 黄昌文 孙旷远 《福建农机》 2017年第3期12-15,共4页

文章分析传统电磁式电压互感器的缺陷,并提出一种基于静电场的光学电压传感器的设计思路,建立静电场下铝薄膜的受力模型,最后推导出圆膜的扰度与被测电压的数学关系。

关键词 光学电压传感器(OVS) 静电场 铝薄膜

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500kV组合式光学电流电压传感器性能分析 被引量：6

18

作者 李红斌 张明明 +2 位作者 叶齐政 刘延冰 李劲 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期7-8,64,共3页

介绍了一种 50 0 k V组合式光学电流电压传感器(OMU)及其相关的误差分析。通过改进光路结构、合理地获取电压传感器的取样信号及对二次信号处理部分进行温度控制 ,提高了 OMU的稳定性和准确度 (达到 0 .2级 )

关键词 500kV组合式光学电流电压传感器 性能分析 信号处理 温度控制 光学原理

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500kV组合式光学电流、电压传感器 被引量：3

19

作者 叶国雄 刘延冰 +5 位作者 张明明 易本顺 李劲 周向阳 叶其政 李伟 《电测与仪表》 北大核心 2001年第7期21-23,29,共4页

叙述了国内外光学电流电压互感器的应用研制情况，介绍了500kV组合式光学电流电压传感器原理、结构及测试结果。

关键词 组合式光学电压电流传感器 电流互感器 电压互感器

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光学电压互感器的研究进展 被引量：10

20

作者 罗苏南 叶妙元 +2 位作者 李开成 徐雁 崔瑛 《电工电能新技术》 CSCD 2000年第1期32-35,共4页

采用光学晶体及光学纤维实现对电力系统高电压的测量一直是研究与发展的重要课题。本文概述了光学电压互感器的研究状况，并着重探讨了光学电压互感器实用化中存在的主要问题及今后的发展趋势。

关键词 电压互感器 光学传感器 光学电压传感器

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