【正文】 等對GMMFB G相繼展開了研究實驗，也都取得不錯的結果，不過更多的是把如何消除實驗影響因素方面作為研究重點。所以發(fā)生應變或是溫度變化會使FB G的中心波長發(fā)生偏移，通過解調儀或是其他檢測手段測出波長的偏移量就能得出應變或是溫度的變化情況。通過紫外光對光纖進行照射，使得光纖芯折射率發(fā)生變化而形成芯體布喇格光柵的光纖布喇格光柵(Fiber Bragg Grating, FBG)傳感技術，對于滿足布喇格條件的入射光中90%以上的窄帶光譜能夠實現反射，反射譜的中心波長只是由FBG的周期以及有效折射率所決定[4]。將GMM用在電流互感器通常是采用在GMM圓柱體周圍繞上光纖、光纖粘貼在GMM材料上或是將GMM金屬膜鍍在光纖表面等方法。起初在1989年時是由美國前沿技術公司開始成產銷售，隨后瑞典、口本、俄羅斯、英國等國家也相繼研發(fā)出類似產品。最初的磁致伸縮材料是由鎳合金等材料構成，這種材料伸縮系數小，精度比較低，從而約束了它的發(fā)展。到目前為止塊狀玻璃光學電流互感器是實際經驗最為豐富，掛網運行最多，并且穩(wěn)定性最好的一種光學電流互感器。采用具有較高菲爾德常數的一整塊光學玻璃作為核心傳感元件的塊狀玻璃光學互感器，其受到線性雙折射的影響較小并且選擇材料的范圍很廣泛，但是其塊狀玻璃有著易碎，成本高昂等缺陷。其中全光纖電流互感器具有光路簡潔，制作方便，可靠性好的優(yōu)點，不過外界環(huán)境溫度、入射偏振面以及光纖本身雙折射等因素能較大的影響輸出的靈敏度。 國內外研究現狀 光學電流互感器主要研究方案有兩種：基于法拉第磁光效應的電磁式電流互感器，基于磁致伸縮效應的光學電流互感器。 光學電流互感器的現實意義體現于三個方面：一、光學電流互感器的研究作為現代科學技術發(fā)展進步的技術基礎之一，起著先導性的作用；二、光學電流互感器的運用保證了現代電力行業(yè)的高效安全生產，在更大的程度上提升了人民的生活質量；三、光學電流互感器屬于高新技術產業(yè)，具有高增長、高回報的特點。能夠適應電力系統(tǒng)數字化、智能化、網絡化的需求。在OCT中，用來做傳感元件的光學材料、傳輸信號的光纖都是良好的絕緣材料，結構簡單，降低了成本；不含鐵心，不會產生磁飽和及鐵磁共振，因而系統(tǒng)運行穩(wěn)定性好，適用于大電流的故障診斷；可靠性強，無二次開路產生高壓的危險以及避免了因充油引發(fā)的易燃易爆等危險；測量頻帶寬。目前在電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電等領域，尤其是對高壓系統(tǒng)的測量和監(jiān)控方面，光學電流互感器具有明顯的優(yōu)越性，是傳統(tǒng)電磁式電流互感器的理想替代產品[2]。在這種背景下，尋求更理想的新型電流互感器已勢在必行，目前研究重點是利用光學傳感技術來檢測電流，即用光電子學的方法和光纖傳感技術來發(fā)展所謂的光學電流互感器( optical current transformer，簡稱OCT ) 。隨著電壓等級的提高，傳統(tǒng)的電磁式電流互感器暴露出一系列嚴重的缺點：磁飽和、鐵磁諧振、絕緣難度大、動態(tài)范圍小、頻帶窄以及有油易燃易爆等[1]。由于對電流檢測系統(tǒng)和繼電保護系統(tǒng)智能化、自動化等要求的不斷提升，使電流互感器的研究發(fā)展十分迅速。 Giant magnetostrictive materials。 then the sensing properties of giant magnetostrictive material is analyzed. Then the sensor is designed based on the giant magnetostrictive material and the fiber bragg grating. Theoretically plete the calculation of the sensor detection on the high voltage bus current.With the advantages and disadvantages of various demodulation methods are analyzed, and the appropriate demodulation is designed: tunable FP filter demodulation system.On this foundation of theoretical design, the experiment system is built up. And it studies prestressing force effects, offset magnetic field effects and temperature effects on the experiment system. The diameter and size of the drive coil and the bias coil are designed. Completion of the DC and AC testing experiments, and the experiment result are analyzed.Keywords Power system。t meet requirements. Now the optical current transformer(OCT) have potential application cost because of it39。關鍵詞 電力系統(tǒng)；光學電流互感器；超磁致伸縮材料；光纖光柵I 燕山大學本科生畢業(yè)設計（論文）AbstractThe current measurement is quite important in the power industry, its39。具體分析了預應力、溫度、偏置磁場等因素對實驗的作用效果，設計了驅動線圈以及偏置線圈的線徑、尺寸。分析對比了現階段常用的幾種不同的光柵波長解調方法并設計了適合本方案的解調系統(tǒng)：可調諧FP濾波解調系統(tǒng)，并對解調系統(tǒng)中的核心元件進行了選型。目前光學電流互感器因其明顯的優(yōu)越性為電流檢測提供了很大的應用價值，是將來電力系統(tǒng)在電流檢測方向發(fā)展的趨勢之一。清華大學出版社，2007周 次第1～4 周第5～8周第9～12周第13～16周第17～18周應完成的內容查閱收集相關資料，對研究內容進行初步學習提出設計原理及設計方案系統(tǒng)的設計與仿真完成論文初稿及修改撰寫論文，準備答辯指導教師：滕峰成職稱：副教授 年 月 日系級教學單位審批： 年 月 日摘要摘要在電力系統(tǒng)中電流的檢測具有重要的作用，其檢測精度以及可靠性與電力系統(tǒng)的安全運行密切相關。光纖傳感器及其應用技術。 本科畢業(yè)設計（論文）基于磁致伸縮效應的光纖光柵電流檢測技術研究張川燕 山 大 學2013 年 6 月 本科畢業(yè)設計（論文）基于磁致伸縮效應的光纖光柵電流檢測技術研究學院（系）： 電氣工程學院 專 業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動化 學生 姓名： 張 川 學 號： 090103030032 指導 教師： 滕 峰 成 答辯 日期： 2013年6月23日 燕山大學畢業(yè)設計（論文）任務書學院： 電氣工程學院 系級教學單位：電力工程系 學號090103030032學生姓名張川專 業(yè)班 級09電力1班題目題目名稱基于磁致伸縮效應的光纖光柵電流檢測技術研究題目性質：工程設計 （ ）；工程技術實驗研究型（ √ ）；理論研究型（ ）；計算機軟件型（ ）；綜合型（ ）（ ）；（ ）；（ ）題目類型（ √ ） （ ）題目來源科研課題（ ） 生產實際（ ）自選題目（ √ ） 主要內容1. 超磁致伸縮材料在電流檢測方面的理論研究2. 光纖光柵電流檢測的基本原理3. 基于超磁致伸縮材料交流電流傳感器的理論分析4. 基于超磁致伸縮材料交流電流傳感器的仿真基本要求1．遵守畢業(yè)設計期間的紀律，按時參加答疑；2．獨立完成設計任務，培養(yǎng)基本的科研能力；3．設計說明書一份（不少于2萬字），A1圖紙一張；英文資料翻譯不少于3千字；說明書要求條理清晰、文筆通順，符合畢業(yè)設計撰寫規(guī)范的要求；論文、圖紙中的文字符號符合國家現行標準；4．完成相關仿真實驗，并反映在論文中，以附件的形式給出編寫的程序清單。參考資料黎敏，廖延彪。武漢大學出版社，2008傳統(tǒng)的電磁式電流互感器隨著電力行業(yè)的發(fā)展己經難以滿足需求。本文在借鑒現有光學電流互感器的基礎上，提出了基于超磁致伸縮材料的光纖光柵電流測試技術，主要工作包括：對光纖光柵的傳感原理進行深入分析，根據光纖光柵的應變特性、溫度特性、及交叉敏感特性，推證了相應的傳感模型；分析了超磁致伸縮材料的傳感特性在此基礎上對超磁致伸縮材料的光纖光柵電流傳感器進行了設計，并完成了傳感器對高壓母線上電流進行檢測的理論計算。在理論設計的基礎上構建了相應的實驗系統(tǒng)。完成了直、交流電流的測試實驗，并對實驗結果進行了進一步的分析、處理。precision and reliability related the safety and economy of operation in electric power system the development of power, conventional current transducer can39。s unique advantages will be used to replace conventional current transducers in the future.In this paper, on the present situations in the field of OCT, a novel electrical current sensing configuration is constructed based on fiber bragg grating and giant magnetostrictive material. The content of this research includes:In the depth analysis of fiber grating sensing principle,the corresponding mathematical model are derived based on the axial strain characteristic, temperature characteristic and crosssensitivity characteristic。 Optical current transformer。Fiber bragg gratingIII 目 錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景 1 國內外研究現狀 2 光纖光柵傳感應用概況 3第2章 光纖光柵電流傳感器的設計 7 光纖光柵特性介紹 7 光纖光柵的基本原理 7 光纖光柵的特征參量 8 光纖光柵的傳感原理 9 光纖光柵傳感模型的建立 9 磁超致伸縮材料的基本特性 12 超磁致伸縮材料特性研究 12 超磁致伸縮材料的基本原理 14 超磁致伸縮材料傳感模型的建立 15 超磁致伸縮材料的應用特性 16 電流傳感器的設計 18 本章小結 20第3章 光纖光柵電流檢測系統(tǒng)設計 21 光纖光柵傳感信號解調方法 21 光譜儀 21 邊緣濾波法 22 匹配光柵法