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谈谈光栅传感器在电力工业中的应用

发布时间:2022-09-27      点击次数:104
  
  光栅传感器指采用光栅叠栅条纹原理测量位移的传感器。光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线,刻线密度为10~100线/毫米。由光栅形成的叠栅条纹具有光学放大作用和误差平均效应,因而能提高测量精度。
  传感器由标尺光栅、指示光栅、光路系统和测量系统四部分组成。标尺光栅相对于指示光栅移动时,便形成大致按正弦规律分布的明暗相间的叠栅条纹。这些条纹以光栅的相对运动速度移动,并直接照射到光电元件上,在它们的输出端得到一串电脉冲,通过放大、整形、辨向和计数系统产生数字信号输出,直接显示被测的位移量。
  光栅传感器在电力工业中的应用:
  光纤光栅传感器因不受电磁场干扰和可实现长距离低损耗传输,从而成为电力工业应用的理想选择。电线的载重量、变压器绕线的温度、大电流等都可利用光纤光栅传感器测量。
  在电力工业中,电流转换器可把电流变化转化为电压变化,电压变化可使压电陶瓷(PZT)产生形变,而利用贴于PZT上的光纤光栅的波长漂移,很容易得知其形变,进而测知电流强度。这是一种较为廉价的方法,并且不需要复杂的电隔离。另外,由大雪等对电线施加的过量的压力可能会引发危险事件,因此在线检测电线压力非常重要,特别是对于那些不易检测到的山区电线。光纤光栅传感器可测电线的载重量,其原理为把载重量的变化转化为紧贴电线的金属板所受应力的变化,这一应力变化即可被粘于金属板上的光纤光栅传感器探测到。这是利用光纤光栅传感器实现远距离恶劣环境下测量的实例,在这种情况下,相邻光栅的间距较大,故不需快速调制和解调。
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