【正文】 單、重量輕、形狀隨意等優(yōu)點(diǎn)，它一被提出，就成了研究者們追求的目標(biāo)?？梢钥闯?，這一時(shí)期的研究維權(quán)光纖電流傳感器的發(fā)展打下了初步理論和技術(shù)基礎(chǔ)，是光纖電流傳感器的興起階段，光線電流傳感理論、方法的試驗(yàn)期。同時(shí)， GHMoulton 等人設(shè)計(jì)了一套高壓保護(hù)裝置，采用了脈沖 傳輸原理。在國(guó)內(nèi)，從 80年代起，也開(kāi)始投入了大量的人力畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 和財(cái)力從事光纖電流傳感器的研究開(kāi)發(fā)，主要是：清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、北方交通大學(xué)、燕山大學(xué)等，并且取得較好成果。國(guó)外早在 60年代就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)光纖電流傳感器進(jìn)行研究了，到現(xiàn)在從事光纖電流傳感器研究的單位有：美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所。（ 8）測(cè)量的頻帶寬。 (6)適應(yīng)了電力保護(hù)和計(jì)量數(shù)字化、智能化以及光通信的發(fā)展趨勢(shì)。 (5) 光纖電流傳感器的體積小，重量輕，光纖電流傳感器的傳感頭，重量小于一公斤。（ 3）抗電磁干擾能力強(qiáng)，光纖電流傳感器的信號(hào)由光來(lái)傳輸，具有抗電磁干擾性，這樣測(cè)量精度也能增大。與傳統(tǒng)電磁式電流互感器相比，光纖電流傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：（ 1）絕緣性能非常好，從材料來(lái)說(shuō)，光 纖電流傳感器所用的材料主要是石英光纖，它自身就是很好的絕緣體 。因此，在這種情況下研究新型的電流傳感器，光纖電流傳感器就孕育而生了?，F(xiàn)在對(duì)電流的測(cè)量主要采用的是以電磁感應(yīng)原 理為基礎(chǔ)的電流互感器，這種傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)式電流互感器在應(yīng)用過(guò)程中，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，它的各種技術(shù)性能、指標(biāo)均還保持著一定的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)電磁感應(yīng)原理簡(jiǎn)單，可靠性高，不易損壞，上述這些優(yōu)點(diǎn)，是其的已普遍應(yīng)用的原因之一。作為一種新型傳感器，光纖傳感器將隨著技術(shù)信息的發(fā)展，與光通信一起走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，深入到軍事和民用的各個(gè)方面。光纖傳感器相比于其他類(lèi)型的傳感器而言有很多優(yōu)點(diǎn)，如：電絕緣性、抗電磁干擾、抗腐蝕性等，受到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。通常傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn) 換元件組成。傳感技術(shù)已成為現(xiàn)代技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的核心技術(shù)之一，它引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注和重視，將其列為各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。s input and output was analyzed by using functionfitting method. The fitting coefficients and error were given and quadratic or quartic curve fitting was proposed. KEYWORDS: fiberoptic sensor, Faraday effect, correlation detection, signal simulation 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 前 言 作為信息時(shí)代的今天，傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在產(chǎn)業(yè)信息中起著非常重要的作用，成為現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱，分別承擔(dān)著信息的采集、傳輸、處理和儲(chǔ)存等任務(wù)。 關(guān)鍵詞 :光纖電流傳感器，法拉第效應(yīng)，相關(guān)檢測(cè)，信號(hào)仿真 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II ABSTRACT As the increase of the current and voltage， the traditional electromagic current transformer could not satisfy the requirements of the measurement. The fiberoPtic current sensor was investigated for its unique advantages. The research achievements of the fiberoptic current sensor have been summarized in the paper. The reflective fiberoPtic current sensor has been designed basing on the Phase modulated type fiberoptic current sensor. The theory current sensor has been established using Jones matrix devices have been chose model of the reflective fiberoptic analyzing method and the proper device have been chose. According to the characteristics of the sensor39。對(duì)信號(hào)進(jìn)行了光電轉(zhuǎn)換和前置放大，然后使用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)，將一次諧波的幅值轉(zhuǎn)變成直流信號(hào)。并針對(duì)反射式光纖電流傳感器進(jìn)行了器件的選擇。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 隨著電壓和電流等級(jí)的提高，傳統(tǒng)的電磁式電流互感器不能滿(mǎn)足測(cè)量的要求，光纖電流傳感器以其特有的優(yōu)勢(shì)，受到廣泛的關(guān)注。 本文對(duì)國(guó)內(nèi)外的光纖電流傳感器的研究狀況進(jìn)行了綜合的概述，針對(duì)現(xiàn)行光纖電流傳感器的不足，改進(jìn)了相位調(diào)制型光纖電流傳感器，利用 Jones 矩陣分析法建立了反射式光纖電流傳感器的理論模型。 根據(jù)傳感器的輸出信號(hào)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了信號(hào)處理電路。然后設(shè)計(jì)低通濾波器分離直流 信號(hào)，最后設(shè)計(jì)了處理器電路完成信號(hào)的 AD轉(zhuǎn)換，用于信號(hào)的數(shù)字處理和輸出顯示。s output, signal processing circuits including photoelectric translating circuit, preamplifier, correlation detector, lowpass filter and ARIvI processor have been designed. The fundamental wave was changed into directcurrent ponent through correlation detector, and then the directcurrent ponent was separated by lowpass filter. At last, the AD conversion was pleted by ARM processor to do signal processing and output display. The simulation mode was established in the Matlab environment. The 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III simulation analysis as well as the noise analysis was carried out. Finally, the analysis of the relationship between sensor39。其中傳感器作為采集信息的部件，占有非常重要的地位。 根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ ） (傳感器通用術(shù)語(yǔ) )，傳感器的定義是：能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。 光纖傳感技術(shù)是伴隨著光導(dǎo)纖維以及光纖通信技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的，他已廣為載體，光纖為媒介，感知和傳輸外界信號(hào)的新型傳感技術(shù)。從光纖傳感器問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在的光纖傳感器已經(jīng)應(yīng)用用到測(cè)量電流、電壓、商業(yè)、 醫(yī)學(xué) 、工業(yè)控制各個(gè)領(lǐng)域。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V 目錄 第一章 緒 論 ....................................................... 1 光纖電流傳感器研究背景及意義 ............................... 1 光纖電流傳感器的發(fā)展情況 .................................... 2 國(guó)外發(fā)展情況 .......................................... 3 國(guó)內(nèi)發(fā)展情況 .......................................... 4 本論文的主要 內(nèi)容 ............................................ 5 第二章 反射式光纖電流傳感器模型建立 ................................ 7 光纖電流傳感器的理論基礎(chǔ) .................................... 7 偏振光 ................................................ 7 效應(yīng) ........................................... 9 光纖電流傳感器對(duì)比研究 ..................................... 11 塊狀玻璃型光纖電流傳感器 ............................. 11 混合型光纖電流傳感器 ................................. 12 反射式光纖電流傳感器模型設(shè)計(jì) ............................... 13 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................. 14 反射式光纖電流傳感器的偏振態(tài)分析 ..................... 15 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） VI 本章小結(jié) ................................................... 17 第三章 反射式光纖電流傳感器設(shè)計(jì) .................................. 18 光源 ....................................................... 18 4? 延遲器的設(shè)計(jì) ............................................ 20 相位調(diào)制器 ................................................. 23 光電探測(cè)器 ................................................. 25 本章小結(jié) ................................................... 25 第四章 信號(hào)處理電路設(shè)計(jì) ........................................... 26 信號(hào)處理總體方案 ........................................... 26 光電轉(zhuǎn)換和前置放大電路 ..................................... 28 低通濾波器設(shè)計(jì) ............................................. 33 本章小結(jié) ................................................... 37 第 五 章 結(jié)論 ....................................................... 38 參考文獻(xiàn) .......................................................... 39 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒 論 光纖電流傳感器研究背景及意義 電流是電力系統(tǒng)主要參數(shù)之一，對(duì)電流的測(cè)量是基本而且非常重要的任務(wù)，根據(jù)測(cè)量的結(jié)果，可以為電力系統(tǒng)提供用于計(jì)量、控制和繼電保護(hù)等所必需的信息，因此對(duì)