近些年,隨著電廠自動化、信息化建設步伐的加快,一系列開關柜觸頭溫度的在線監(jiān)測應運而生,并在生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。高壓開關柜內(nèi)結構封閉、電磁環(huán)境復雜、高低壓設備隔離等一系列因素要求測溫系統(tǒng)要抗電磁干擾、耐高壓、耐腐蝕。熒光光纖溫度傳感器以其抗電磁干擾、體積小、耐高壓、耐腐蝕等優(yōu)點在高電壓開關柜觸頭測溫有很好發(fā)展。本系統(tǒng)研究了一種基于DSP芯片TMS320C5402的測溫系統(tǒng),實現(xiàn)用熒光壽命法測溫。完成熒光材料的選擇,完成電路的優(yōu)化設計,選用美信公司的高速A／D,以數(shù)字信號處理器DSP為平臺構建熒光測溫系統(tǒng)。利用MATLAB仿真分析了幾種常用的應用于熒光余輝曲線的數(shù)據(jù)處理方法：最小二乘法、積分面積比值法和FFT。對比幾種方法,選擇了FFT算法進行數(shù)據(jù)處理,有效提高系統(tǒng)的速度�；诳焖俑道锶~變換的擬合方法,是從第一個非零項的相位角的正切值得出被測的熒光壽命,且與本底噪聲無關,從而大大提高了熒光測溫系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實時性和快速性。論述了熒光測量法的基本原理及特點,以及整個熒光光纖測溫系統(tǒng)的總體方案。首先由單片機控制電路發(fā)出一個控制信號使發(fā)光二極管發(fā)出一個光脈沖,經(jīng)傳導光纖傳送至分光片,再... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的背景意義
    1.2 國內(nèi)外關于電力設備溫度檢測技術的研究概況
    1.3 國內(nèi)外關于熒光光纖溫度傳感器的研究概況
    1.4 課題的主要研究內(nèi)容
第二章 光纖熒光測溫機理
    2.1 熒光物質的發(fā)光原理
        2.1.1 發(fā)光現(xiàn)象的原理
        2.1.2 熒光發(fā)光的機理
        2.1.3 光致發(fā)光現(xiàn)象
    2.2 光纖熒光溫度傳感器的介紹
        2.2.1 光纖熒光溫度傳感器的分類
        2.2.2 熒光壽命測溫原理
    2.3 本章小結
第三章 熒光傳感系統(tǒng)的設計
    3.1 系統(tǒng)的整體方案
    3.2 探頭熒光材料的選擇
    3.3 激勵光源驅動電路
    3.4 光纖傳輸損耗和色散特性
    3.5 系統(tǒng)光路設計
    3.6 本章小結
第四章 信號處理系統(tǒng)的設計
    4.1 光電轉換電路
        4.1.1 光電探測器的介紹
        4.1.2 光電探測器的選擇及要求
    4.2 微弱信號放大電路
        4.2.1 熒光余輝信號的放大
        4.2.2 信號放大的頻帶問題
        4.2.3 運算放大器的選擇
        4.2.4 放大電路自激振蕩的消除
    4.3 A/D轉換電路
    4.4 DSP數(shù)字信號處理
        4.4.1 TMS320VC5402介紹
        4.4.2 TMS320VC5402的片上外設
    4.5 顯示電路
    4.6 本章小結
第五章 熒光數(shù)據(jù)處理的實現(xiàn)
    5.1 數(shù)據(jù)處理方法的簡介
        5.1.1 時域法
        5.1.2 頻域法
        5.1.3 數(shù)據(jù)擬合法
    5.2 熒光余輝的數(shù)據(jù)處理方法分析
        5.2.1 最小二乘擬合法
        5.2.2 積分面積比值法
        5.2.3 FFT算法的理論分析和仿真
        5.2.4 幾種算法的分析比較
    5.3 軟件設計
        5.3.1 CCS介紹
        5.3.2 軟件流程
    5.4 本章小結
第六章 整機實驗
第七章 結論
參考文獻
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于熒光機理的光纖溫度測量技術的研究[J]. 武金玲,韓登科,李翠萍.  微計算機信息. 2008(25)
[2]TMS320VC5402開發(fā)板的研制[J]. 李忠偉,金紅華.  黑龍江科技信息. 2007(15)
[3]基于稀土熒光材料的光纖溫度傳感器[J]. 王冬生,王桂梅,王玉田,張繼高,潘瑋煒.  儀器儀表學報. 2007(S1)
[4]基于快速傅里葉變換的熒光測溫儀[J]. 王玉田,王冬生,崔立超.  測控技術. 2006(11)
[5]基于紅外傳感器的高壓開關柜溫度實時監(jiān)測網(wǎng)絡的研制[J]. 張艷,田競,葉逢春,路燦.  高壓電器. 2005(02)
[6]改進的熒光光纖溫度計系統(tǒng)[J]. 周艷明,謝中,王秋艷,王祝盈,陳小林.  物理實驗. 2005(02)
[7]光纖熒光溫度傳感器用于高壓設備溫度在線監(jiān)測的研究[J]. 胡春海,鄒曉紅,王玉田.  工業(yè)儀表與自動化裝置. 2004(05)
[8]熒光壽命的快速傅里葉變換擬合方法[J]. 孫偉民,張建中,于蕾,王晶菲,相艷榮,張揚,苑立波,Grattan K TV,Sun T.  光學學報. 2004(06)
[9]采用自聚焦透鏡的開關電弧運動形態(tài)光纖測試系統(tǒng)[J]. 劉洪武,陳德桂,李興文,李志鵬,向洪崗.  中國電機工程學報. 2003(09)
[10]熒光光纖測溫法的應用[J]. 何軍,賈丹平.  沈陽工業(yè)大學學報. 2002(06)

博士論文
[1]光纖熒光溫度傳感器理論和實驗研究[D]. 胡春海.燕山大學 2004

碩士論文
[1]熒光壽命光纖測溫系統(tǒng)及其信號處理的研究[D]. 耿麗琨.燕山大學 2006
[2]腫瘤熱療臨床溫度光纖監(jiān)測法的研究[D]. 高鵬.沈陽工業(yè)大學 2006
[3]熒光光纖溫度傳感器的研究[D]. 王冬生.燕山大學 2006
[4]微波消解的溫度在線檢測系統(tǒng)研究[D]. 傘宏力.沈陽工業(yè)大學 2005
[5]基于光纖熒光的電力設備溫度檢測系統(tǒng)的研究[D]. 文江林.沈陽工業(yè)大學 2005
[6]基于熒光壽命的光纖溫度測量系統(tǒng)的研究[D]. 徐競.燕山大學 2003



本文編號：3632778