文档介绍：燕山大学
硕士学位论文
干涉型光纤电压传感器信号处理单元的设计
姓名:赵岚
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:郑绳楦;毕卫红
20061201
摘要波器的主要部分——乘累加单元,采用檎冶斫峁梗ǔ朔ㄔ怂阕干涉型光纤传感器具有灵敏度高,线性好,动态范围大等很多优点,论文第二部分对干涉型光纤电压传感器的测压原理进行研究,分析相以理论分析为基础,论文第三部分设计基于直流相位跟踪大信号检测对大信号检测模拟电路系统的减法器、积分器、带通滤波器和相位跟踪系关键词干涉法:光纤电压传感器:相位跟踪;零差法:籉已成为光纤传感器研究领域的一个重要组成部分。它具有多种结构和机理,其中基于白光干涉原理的干涉型光纤电压传感器,是近年来人们广为关注的课题。相位检测是干涉型光纤电压传感器信号处理单元的主要任务,本文重点对这一单元进行设计。论文首先介绍课题的研究背景,对干涉型光纤传感器的各种相位检测技术进行分析,选择适用于干涉型光纤电压传感器的相位检测技术。位检测原理,并确定检测系统的性能指标。原理实现的传感器信号处理模拟电路系统,建立系统的数学模型,对该模型进行仿真研究,得出系统的传递函数,分析稳定系统建立的条件和过程。由相应实验系统得到的结果检验系统是否符合预期理论设计要求,进一步证明系统的实时性和可靠性。在实现对信号处理模拟电路单元设计的基础上,论文的第四部分提出了基于实现的干涉型光纤电压传感器信号处理数字电路系统,分别统用语言编程和原理图输入相结合的方法进行数字化。其中详细研究采用分布式算法的阶线性相位瞬ㄆ鞯氖迪址椒ǎ寺换为查表操作,提升处理速度。最后进行系统总体硬件仿真,证明这一方法的可行性。分布式算法
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般写。奄麓燕山大学硕士学位论文原创性声明赵甑燕山大学硕士学位论文使用授权书日期:辍г耭不保密阢日期:湍辏琣月。日《干涉型光纤电压传感器信号处理单元的设计》系本人在燕山大学攻向有关部门送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人论文的全部或部分内容。本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《干涉型光纤电压传感器信号处理单元的设计》,是本人在导师指导下,在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除己注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有,本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并授权燕山大学,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布本学位论文属于作者签名:导师签名:保密口,在年解密后适用本授权书。日期:裦年∥月
第滦髀干涉型光纤电压传感器的研究意义干涉型光纤传感器的相位检测技术测量电网中的电压是电力系统的一个重要任务。这一任务是由电压传传统的电磁式电压传感器逐渐暴露出它的局限性【俊6孀殴庀思际鹾痛感技术的迅速发展,光纤电压传感器的研究取得了很大进展,其中干涉型光纤电压传感器的研制和开发己日趋成熟和完善,它具有抗电磁干扰,体积小,重量轻,分辨率高等优点。它易于设计成各种形状,易于实现相位检测是干涉型光纤传感器信号处理单元的主要任务。下面就以马感器来完成的⋯。长期以来,电力系统中运行的电压传感器几乎全部是根据电磁效应原理设计、制造、工作的。但是随着电压等级的大幅度提高,光纤传输和远距离遥测,易于构成传感网络实现对多点多参量的测量。干涉型光纤电压传感器已经成为目前电力系统测量高电压最流行、最有应用前景的方案之一【薄信号处理单元是干涉型光纤电压传感器重要的组成部分,主要完成对相位信号的检测。它的性能直接影响着电压传感器检测的精度和可靠性等多项性能指标。开发新颖可靠的信号处理单元一直是干涉型光纤电压传感器研究的一个关键问题。目前,国内有不少科研院所和大学在从事对干涉型光纤电压传感器的研究,但是与国外有较大差距【俊赫一曾德干涉仪为例对各种检测方法的原理进行介绍。图给出了马赫一曾德干涉仪检测系统的结构示意图。为便于分析,认为信号只作用于信号
.悴罴觳夥臂,而检测系统只作用于参考臂。这样,信号臂和参考臂的光强分别为【:伸缠绕在上面的参考臂光纤来获得【籅ǔ>哂蠱的形式,欠裎A悖山ḿ觳夥椒ǚ治A悴罴觳夥ê屯獠罴觳夥酱罄唷俊信号光同参考光之间的初相位差是△妒一咖綢”,如果△咖,即信号交。根据所采用的偏置方法的不同,零差法可分为无源零差法、有源零差无源零差相位检测法无源零差相位检测法也称被动