光推动PCB-Rogowski探头的光电式电流传感器的研究

发布时间：2017-12-19 23:27

  本文关键词：光推动PCB-Rogowski探头的光电式电流传感器的研究　出处：《燕山大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：电流传感器是电力设备中保护电子元件和测量电流的重要器件,其测量精度与工作稳定性直接影响着电力设备的正常运转。随着国家电力技术的发展,对电流传感器的参数和功能要求也越来越高,传统的电磁式电流传感器无法满足当今科技所倡导的智能化、微型化的要求,研制新型先进的电流传感器具有重要意义。本文研究光纤传输光功率推动式电流传感器及其系统,设计制作光推动PCB-Rogowski线圈探头的光电式电流传感器,进行相关参数的实验研究,主要包括以下几方面:(1)提出并实现了光纤传输光供电探头的光电式电流传感器。测量探头为光输入光输出,对外等效为“全光学”式。设计开发了光传感探头和抗电磁特性的信号传输电路。PCB-Rogowski线圈传感探头,不与被测电流回路连接,实现对高压参数的隔离高精度测量。研究并实现了光推动式电流传感器探头,使长距离探头的LED驱动功率的供电成为可能,解决了CMOS转换电路的低功耗及光推动的探头供电稳定性等关键技术问题。(2)提出并实施检测信号的PWM-PPM调制与传输。对压频式转换探头的输出进行PWM-PPM调制,驱动LD并耦合入光纤进行信号传输。PPM信号的LD驱动与光纤传输,既保证了测量电路的微功耗和宽频带,又提高了测量精度和信号的抗干扰性。(3)设计光电式电路传感器的信号转换及处理系统。设计的低压侧信号处理系统采用FPGA技术进行数据还原,DSP技术进行数据处理,保证了传输系统的稳定性。设计高压侧电压放大电路,滤波电路和V/F转换电路,并对信号处理系统进行仿真分析。仿真结果表明,设计的信号处理系统具有较高的测量精度。(4)对光电式电流传感器各项参数进行模拟试验,并分析试验误差来源。对所测信号利用提升小波变换进行去噪处理,研究改进的双阈值函数,提出改进的自适应提升算法。与传统小波变换去噪方法相比较,信噪比、重构均方差和去噪时间等参数都有改善。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212

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本文编号：1309864