近些年,隨著電廠自動(dòng)化、信息化建設(shè)步伐的加快,一系列開(kāi)關(guān)柜觸頭溫度的在線監(jiān)測(cè)應(yīng)運(yùn)而生,并在生產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)結(jié)構(gòu)封閉、電磁環(huán)境復(fù)雜、高低壓設(shè)備隔離等一系列因素要求測(cè)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(diǎn)在高電壓開(kāi)關(guān)柜觸頭測(cè)溫有很好發(fā)展。本系統(tǒng)研究了一種基于DSP芯片TMS320C5402的測(cè)溫系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)用熒光壽命法測(cè)溫。完成熒光材料的選擇,完成電路的優(yōu)化設(shè)計(jì),選用美信公司的高速A／D,以數(shù)字信號(hào)處理器DSP為平臺(tái)構(gòu)建熒光測(cè)溫系統(tǒng)。利用MATLAB仿真分析了幾種常用的應(yīng)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(duì)比幾種方法,選擇了FFT算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,有效提高系統(tǒng)的速度。基于快速傅里葉變換的擬合方法,是從第一個(gè)非零項(xiàng)的相位角的正切值得出被測(cè)的熒光壽命,且與本底噪聲無(wú)關(guān),從而大大提高了熒光測(cè)溫系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性和快速性。論述了熒光測(cè)量法的基本原理及特點(diǎn),以及整個(gè)熒光光纖測(cè)溫系統(tǒng)的總體方案。首先由單片機(jī)控制電路發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)使發(fā)光二極管發(fā)出一個(gè)光脈沖,經(jīng)傳導(dǎo)光纖傳送至分光片,再... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外關(guān)于電力設(shè)備溫度檢測(cè)技術(shù)的研究概況
    1.3 國(guó)內(nèi)外關(guān)于熒光光纖溫度傳感器的研究概況
    1.4 課題的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 光纖熒光測(cè)溫機(jī)理
    2.1 熒光物質(zhì)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(jī)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(cè)溫原理
    2.3 本章小結(jié)
第三章 熒光傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    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(lì)光源驅(qū)動(dòng)電路
    3.4 光纖傳輸損耗和色散特性
    3.5 系統(tǒng)光路設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    4.1 光電轉(zhuǎn)換電路
        4.1.1 光電探測(cè)器的介紹
        4.1.2 光電探測(cè)器的選擇及要求
    4.2 微弱信號(hào)放大電路
        4.2.1 熒光余輝信號(hào)的放大
        4.2.2 信號(hào)放大的頻帶問(wèn)題
        4.2.3 運(yùn)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(zhuǎn)換電路
    4.4 DSP數(shù)字信號(hào)處理
        4.4.1 TMS320VC5402介紹
        4.4.2 TMS320VC5402的片上外設(shè)
    4.5 顯示電路
    4.6 本章小結(jié)
第五章 熒光數(shù)據(jù)處理的實(shí)現(xiàn)
    5.1 數(shù)據(jù)處理方法的簡(jiǎn)介
        5.1.1 時(shí)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(shè)計(jì)
        5.3.1 CCS介紹
        5.3.2 軟件流程
    5.4 本章小結(jié)
第六章 整機(jī)實(shí)驗(yàn)
第七章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于熒光機(jī)理的光纖溫度測(cè)量技術(shù)的研究[J]. 武金玲,韓登科,李翠萍.  微計(jì)算機(jī)信息. 2008(25)
[2]TMS320VC5402開(kāi)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(xué)報(bào). 2007(S1)
[4]基于快速傅里葉變換的熒光測(cè)溫儀[J]. 王玉田,王冬生,崔立超.  測(cè)控技術(shù). 2006(11)
[5]基于紅外傳感器的高壓開(kāi)關(guān)柜溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的研制[J]. 張艷,田競(jìng),葉逢春,路燦.  高壓電器. 2005(02)
[6]改進(jìn)的熒光光纖溫度計(jì)系統(tǒng)[J]. 周艷明,謝中,王秋艷,王祝盈,陳小林.  物理實(shí)驗(yàn). 2005(02)
[7]光纖熒光溫度傳感器用于高壓設(shè)備溫度在線監(jiān)測(cè)的研究[J]. 胡春海,鄒曉紅,王玉田.  工業(yè)儀表與自動(dòng)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(yáng),苑立波,Grattan K TV,Sun T.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2004(06)
[9]采用自聚焦透鏡的開(kāi)關(guān)電弧運(yùn)動(dòng)形態(tài)光纖測(cè)試系統(tǒng)[J]. 劉洪武,陳德桂,李興文,李志鵬,向洪崗.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2003(09)
[10]熒光光纖測(cè)溫法的應(yīng)用[J]. 何軍,賈丹平.  沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(06)

博士論文
[1]光纖熒光溫度傳感器理論和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 胡春海.燕山大學(xué) 2004

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



本文編號(hào)：3632778