本文關(guān)鍵詞：全光纖電流互感器信號處理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 全光纖電流互感器 信號處理 調(diào)制 解調(diào) 閉環(huán)

【摘要】：全光纖電流互感器利用法拉第效應(yīng)將電流轉(zhuǎn)換為光相位信息,通過光電轉(zhuǎn)換將光相位信息轉(zhuǎn)換為電信號,從而將電流檢測轉(zhuǎn)換為電信號的檢測。 全光纖電流互感器主要由光纖傳感和信號處理系統(tǒng)組成。信號處理系統(tǒng)設(shè)計好壞直接影響到全光纖電流互感器系統(tǒng)的測試精度和穩(wěn)定性。 相位調(diào)制器作為光纖傳感與信號處理之間的接口,是信號處理系統(tǒng)的主要作用對象。圍繞相位調(diào)制器,在前人研究成果的基礎(chǔ)上,從調(diào)制、解調(diào)、閉環(huán)三個方面提出了“以等占空比歸零方波作為調(diào)制信號,采用同頻同相正弦波信號作為本振信號實現(xiàn)模擬相干解調(diào),利用數(shù)字電路實現(xiàn)階梯波閉環(huán)反饋”的信號處理方案。該信號處理方案具有測試精度高、靈敏度高、動態(tài)測量范圍大等優(yōu)點。 全光纖電流互感器信號處理系統(tǒng)設(shè)計分為硬件設(shè)計、邏輯設(shè)計、軟件設(shè)計三個方面。硬件設(shè)計論證關(guān)鍵器件的選型和設(shè)計模擬電路,邏輯設(shè)計完成閉環(huán)反饋、數(shù)字濾波和通信接口等數(shù)字電路設(shè)計,軟件設(shè)計給出Matlab GUI和C#GUI兩種上位機方案。 為了驗證信號處理方案的可行性與有效性,本文設(shè)計全光纖電流互感器系統(tǒng)樣機并根據(jù)IEC60044-8標準搭建系統(tǒng)校驗測試平臺。實驗結(jié)果表明,全光纖電流互感器系統(tǒng)樣機的電流檢測精度在室溫條件下額定電流1000A時達到IEC60044-80.2級標準。
【關(guān)鍵詞】：全光纖電流互感器 信號處理 調(diào)制 解調(diào) 閉環(huán)
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM452
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景與意義9-10
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢10-12
• 1.2.1 光學(xué)電流互感器10
• 1.2.2 國內(nèi)外研究情況10-11
• 1.2.3 全光纖電流互感器技術(shù)難點11-12
• 1.3 主要內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)12-13
• 第二章 全光纖電流互感器工作原理與理論分析13-21
• 2.1 光的偏振13-14
• 2.2 法拉第磁光效應(yīng)14-15
• 2.3 光路傳感結(jié)構(gòu)15-18
• 2.3.1 偏振式15-16
• 2.3.2 干涉式16-18
• 2.4 相位調(diào)制器18-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第三章 全光纖電流互感器信號系統(tǒng)設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)仿真21-29
• 3.1 信號處理21-26
• 3.1.1 調(diào)制21-23
• 3.1.2 解調(diào)23-24
• 3.1.3 閉環(huán)24-26
• 3.2 系統(tǒng)仿真26-28
• 3.3 本章小結(jié)28-29
• 第四章 全光纖電流互感器信號處理系統(tǒng)詳細設(shè)計29-57
• 4.1 總體設(shè)計29-30
• 4.2 硬件設(shè)計30-43
• 4.2.1 弱信號處理30-31
• 4.2.2 DAC驅(qū)動電路31-33
• 4.2.3 相干解調(diào)電路33-37
• 4.2.4 ADC采樣電路37-39
• 4.2.5 核心處理器39-41
• 4.2.6 電源與地41-43
• 4.3 邏輯設(shè)計43-54
• 4.3.1 時鐘分配43-45
• 4.3.2 調(diào)制與解調(diào)45-46
• 4.3.3 閉環(huán)反饋46-49
• 4.3.4 數(shù)字濾波49-52
• 4.3.5 通信接口52-54
• 4.4 軟件設(shè)計54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第五章 全光纖電流互感器系統(tǒng)測試57-65
• 5.1 系統(tǒng)調(diào)試57-61
• 5.1.1 開環(huán)調(diào)試57-59
• 5.1.2 閉環(huán)調(diào)試59-61
• 5.2 系統(tǒng)測試61-64
• 5.2.1 校驗測試平臺61-62
• 5.2.2 實驗結(jié)果62-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻67-71
• 致謝71-73
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔣勇;劉東偉;李平;;全光纖電流互感器在淮北發(fā)電廠110kV系統(tǒng)掛網(wǎng)試驗研究[J];安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2011年S1期

2 劉曄,夏建生,張峗;光學(xué)電流傳感器系統(tǒng)的線性雙折射問題及對策[J];傳感器技術(shù);2000年03期

3 張朝陽;張春熹;王夏霄;劉晴晴;羅光明;;光纖電流互感器λ/4波片溫度誤差補償[J];電工技術(shù)學(xué)報;2008年12期

4 王曉菁;;光學(xué)電流互感器的研究方向與現(xiàn)狀[J];電力科學(xué)與工程;2008年02期

5 王夏霄;張春熹;張朝陽;鄔戰(zhàn)軍;;一種新型全數(shù)字閉環(huán)光纖電流互感器方案[J];電力系統(tǒng)自動化;2006年16期

6 肖浩;劉博陽;灣世偉;趙玉才;;全光纖電流互感器的溫度誤差補償技術(shù)[J];電力系統(tǒng)自動化;2011年21期

7 黃建華;王佳;;光學(xué)電流互感器的關(guān)鍵技術(shù)[J];電力自動化設(shè)備;2009年12期

8 周偉;杜玉曉;楊其宇;張育俊;曾浩;;FPGA跨時鐘域亞穩(wěn)態(tài)研究[J];電子世界;2012年03期

9 袁玉廠;馮麗爽;王夏霄;姜中英;;全光纖電流互感器檢測系統(tǒng)的設(shè)計[J];光電工程;2006年05期

10 李紅斌,張明明,劉延冰,汪本進;幾種不同類型電子式電流互感器的研究與比較[J];高電壓技術(shù);2004年01期

，

本文編號：587741