基于法拉第磁致旋光效應(yīng)的光學(xué)電流互感器具有測(cè)量準(zhǔn)確、絕緣安全、易于集成、網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)等優(yōu)勢(shì),是品質(zhì)優(yōu)良的電子式電流互感器,代表了電流互感器的重要發(fā)展方向。在科技進(jìn)步和研究工作者們?cè)诓恍腹?jiān)努力下,光學(xué)電流互感器的研究工作已經(jīng)取得了重要的實(shí)用化研究成果。盡管如此,距離普及應(yīng)用還存在差距,其中一方面表現(xiàn)為不均勻磁場(chǎng)會(huì)對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度造成不利影響。本文主要針對(duì)光學(xué)電流互感器的不均勻磁場(chǎng)問(wèn)題開(kāi)展研究工作。本文遵循先一般物理場(chǎng)再磁場(chǎng)、先局部后整體的學(xué)術(shù)研究路線,研究感應(yīng)不均勻介質(zhì)的瓊斯矩陣,探索不均勻磁場(chǎng)法拉第磁致旋光的磁場(chǎng)感知情況,分析不均勻磁場(chǎng)光學(xué)電流互感器的傳感特性。首先,通過(guò)微元級(jí)聯(lián)方法,分析了感應(yīng)不均勻介質(zhì)瓊斯矩陣的基本屬性,指出瓊斯矩陣非對(duì)角元素為實(shí)部、虛部兼有的復(fù)數(shù)是感應(yīng)不均勻介質(zhì)有別于均勻介質(zhì)的基本特征,是本征坐標(biāo)系沿介質(zhì)光程變化的結(jié)果。其次,通過(guò)酉變換的數(shù)學(xué)手段,建立了感應(yīng)不均勻介質(zhì)瓊斯矩陣三元模型。三元模型沒(méi)有冗余,由介質(zhì)相移差、介質(zhì)感應(yīng)角和介質(zhì)不均勻角三個(gè)相互獨(dú)立物理參量準(zhǔn)確刻畫(huà)。定義了磁場(chǎng)不均勻度概念,研究了磁場(chǎng)不均勻度與介質(zhì)不均勻角的關(guān)系,指出介質(zhì)不均勻角能夠在介質(zhì)整體上表征物理場(chǎng)的不均勻程度。再次,推演了感應(yīng)不均勻介質(zhì)瓊斯矩陣三個(gè)物理參量的光程積分表達(dá)式。光程積分表式揭示了介質(zhì)瓊斯矩陣整體參量與截面感應(yīng)張量的關(guān)系。感應(yīng)不均勻介質(zhì)三元參量模型與微元級(jí)聯(lián)模型的仿真對(duì)比表明了積分表達(dá)式具有一定的合理性與準(zhǔn)確性;與分布參數(shù)模型相比,三元參量模型沒(méi)有改變瓊斯矩陣的酉矩陣屬性,適用范圍更寬廣。最后,基于感應(yīng)不均勻介質(zhì)瓊斯矩陣三元參量模型建立了磁光型光學(xué)電流互感器的不均勻磁場(chǎng)傳感模型。指出在磁場(chǎng)分布均勻與不均勻情況下,光學(xué)電流互感器的光路輸出表達(dá)不同,其中,后者受到新物理量介質(zhì)不均角的影響。光學(xué)傳感輸出仿真研究表明:基于感應(yīng)不均勻模型的磁場(chǎng)感知分量更為貼近微元級(jí)聯(lián)模型的,電流傳感準(zhǔn)確性高。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP212
【部分圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文介電特性發(fā)生改變，呈現(xiàn)出各向異性，傳播會(huì)發(fā)生雙折射現(xiàn)象，由此雙折射引磁致旋光效應(yīng)如圖 1-1 所示。受磁場(chǎng)的調(diào)制作用，且磁場(chǎng)對(duì)傳感材料方向的磁場(chǎng)大小成正比c VHL料的費(fèi)爾德常數(shù)(rad/A)；方向平行的磁場(chǎng)強(qiáng)度(A/m)；通過(guò)磁光介質(zhì)的光路長(zhǎng)度(m)。

0cVn 介質(zhì)固有折射率；波波長(zhǎng)。中的電子振動(dòng)頻率 、束縛電子數(shù)量 N 是溫度的函溫度的時(shí)變函數(shù)。可知，費(fèi)爾德常數(shù)與旋光角成正比，費(fèi)爾德常數(shù)時(shí)移。由于溫度引起的費(fèi)爾德常數(shù)變化微弱，本文不光介質(zhì)光程分布不均勻介質(zhì)光程分布不均勻問(wèn)題普遍存在感器所處磁場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜多變，傳感光程上的磁場(chǎng)幾CT，傳感玻璃材料為短直長(zhǎng)方體，而本相導(dǎo)體產(chǎn)生和磁場(chǎng)形態(tài)的不匹配導(dǎo)致磁場(chǎng)沿傳感光程不均勻分

a) MOCT b) FOCT圖 1-5 OCT 傳感單元微元模型數(shù)瓊斯矩陣J 可表示為( 2 )2 20( 2 )2 20d ( )d ( )l ll lL L xj L jcL x LL j jce e xe x e J —單位長(zhǎng)度線性雙折射(rad/m)；—單位長(zhǎng)度法拉第旋光角(rad)。式（1-10）可知，分布參數(shù)瓊斯矩陣 的非對(duì)角元素是完備復(fù)意的是，分布參數(shù)瓊斯矩陣模型基于兩個(gè)不可忽視的重要前提位長(zhǎng)度線性雙折射要遠(yuǎn)大于單位長(zhǎng)度圓雙折射，即滿足如下條2l c 程長(zhǎng)度積累的總圓雙折射應(yīng)盡可能小。盡管電光介質(zhì)的多層模型與磁光介質(zhì)的分布參數(shù)模型在推導(dǎo)過(guò)

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王浩;;光在不均勻介質(zhì)中彎曲傳播的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)[J];物理教師;2016年12期

2 劉福田;橫向不均勻介質(zhì)中地震波專題討論會(huì)于1988年6月在捷克斯洛伐克召開(kāi)[J];地球物理學(xué)報(bào);1988年05期

3 賈振明;;光在不均勻介質(zhì)中傳播時(shí)發(fā)生彎曲的實(shí)驗(yàn)[J];中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備;2009年06期

4 楊仲夏,韓丁;不均勻介質(zhì)的損耗[J];內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì);1999年06期

5 龔熾昌;;不均勻介質(zhì)介電常數(shù)的計(jì)算[J];南京郵電學(xué)院學(xué)報(bào);1984年01期

6 魏來(lái);張靜遠(yuǎn);蔣興舟;郭資源;;不均勻介質(zhì)中聲傳播異常的應(yīng)用研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2005年06期

7 龔熾昌;;不均勻介質(zhì)損耗角正切的計(jì)算[J];南京郵電學(xué)院學(xué)報(bào);1985年04期

8 任甲祥,杜世通,俞康胤;垂向不均勻介質(zhì)中波傳播特點(diǎn)的研究[J];地球物理學(xué)報(bào);1987年01期

9 龔錚權(quán);用混合方程解不均勻介質(zhì)覆蓋的導(dǎo)電體的散射問(wèn)題[J];電子學(xué)報(bào);1991年02期

10 陳廣思;;一種消除表層不均勻介質(zhì)影響的差分延拓方法[J];石油地球物理勘探;1980年S2期

相關(guān)會(huì)議論文 前7條

1 藍(lán)序超;;不均勻介質(zhì)平行耦合多導(dǎo)體電路的一種近似等效電路[A];2003'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2003年

2 劉振;周蕙蘭;;中國(guó)大陸及鄰區(qū)二維側(cè)向不均勻介質(zhì)中體波震相走時(shí)的計(jì)算[A];1997年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十三屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

3 謝小碧;姚振興;;二維不均勻介質(zhì)中點(diǎn)源P-SV波響應(yīng)的有限差分近似算法[A];中國(guó)科學(xué)院地球物理研究所論文摘要集（1988）[C];1989年

4 朱仁益;;用三角形或四面體模型計(jì)算二維或三維不均勻介質(zhì)的地震射線路徑、走時(shí)曲線及理論地震圖[A];中國(guó)地震學(xué)會(huì)第三次全國(guó)地震科學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要匯編[C];1986年

5 趙志新;徐紀(jì)人;久保田隆二;;都市建筑物地震倒塌率的數(shù)值模擬研究[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊2002——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十八屆年會(huì)論文集[C];2002年

6 趙志新;徐紀(jì)人;堀內(nèi);茂木;;波動(dòng)方程的一種新數(shù)值解法——錯(cuò)格實(shí)數(shù)富氏微分算子[A];2001年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十七屆年會(huì)論文集[C];2001年

7 趙志新;徐紀(jì)人;;黃土地層地震動(dòng)災(zāi)害的特征[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十屆年會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 陳乘風(fēng)　李廣明;散射與通信[N];解放軍報(bào);2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 祖建;一維Schr(o|¨)dinger方程的能控性及其穩(wěn)定化[D];吉林大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 莫彩云;感應(yīng)不均勻介質(zhì)模型及光學(xué)電流傳感特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

2 曲宏;光熱輻射測(cè)量法重建不均勻介質(zhì)熱物理性質(zhì)的深度輪廓[D];蘇州大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2817211