基本信息
- 项目名称：
- 基于金属纳米线栅的智能电网全光纤电流传感器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本作品是基于金属纳米线栅的智能电网全光纤电流传感器，它的主要原理是法拉第磁光效应以及光纤端面光栅的光检偏技术。相对于其它光纤电流传感器，本器件在灵敏度、稳定性、及器件本身简化方面都有很大提高。 本电流传感器的现有检测灵敏度达到0.06degree/A，最小检测精度0.5mA，且实验室模型仍在不断优化改进之中，理论上传感指标能达到更高。
- 详细介绍：
- 采用基于光纤端面纳米金属线栅的全光纤光路，器件在灵敏度、稳定性、及器件本身简化方面都有很大提高。首先，本作品中采用基于光纤端面纳米金属线栅的光路偏振检偏技术，得以实现全光纤外差数据采集，大幅度提高器件稳定性，可以在光源大幅波动、温度波动、外界机械扰动等不利条件下正常工作。其次，本作品是第一次实现了无任何分立元件的全光纤电流传感，系统可靠性得以提高，器件小型化，更利于实际智能电网中...(查看更多)
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本作品发明的目的是为了解决智能电网中电流传感测量的问题。现有常规技术所采用的电流互感器是电磁式电流互感器,暴露出一系列严重的缺点：充油互感器在超高压环境有被击穿发生爆炸的危险、存在磁饱和与磁滞效应不利效应、体积重量大、价格昂贵、易受电磁干扰影响等，已难以满足新一代智能电网电力系统发展的需要。 而光纤传感技术运用在电流传感中，相比较传统技术具有以下显著优势：绝缘性能好、不含铁芯不存...(查看更多)
科学性、先进性
- 本作品的先进性在于：采用基于光纤端面纳米金属线栅的光路偏振检测技术，第一次实现了无任何分立元件的、全光纤外差测量电流传感。 光纤传感技术具有以下显著优势：绝缘介质材料抗干扰能力强、可以在极端恶劣环境下工作、体积小重量轻且可以自由布局、测量范围大线性度好、容易与光纤通信系统衔接组合。所以，将光纤传感技术引入到电流检测中的光纤电流传感器成为解决传统难题的很好方法。 本作品的先进性...(查看更多)
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 暂无决定。
作品可展示的形式
- ■模型 ■图纸 ■磁盘 ■现场演示 ■图片 ■录像 ■样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明波长1550nm的激光光源输入本作品光路，经过偏振起偏器、环路器、相位调制器等一系列器件进入环状光纤感应单元，在感应单元中由电流产生的磁场会改变光偏振态，反射光在检测端的光纤端面金属线栅透射和反射，同时得到两组光强数据，运用外差法进行处理得到精确的测量结果，生成电流与检测光强对应的曲线，得到相应的测量电流大小、频率变化等信息。 技术特点和优势：本光纤电流传感器是基于法拉第...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 基于光纤技术的电流传感器的研究国际上最早开始于上世纪八十年代，至今约有三十多年的历程，而国内也有十多年的研究但仍然没有理想的工业化产品出现。 综合国内外所有研究来看，光纤技术电流传感器主要分为以下两大类： 第一大类则是基于电流发热效应的温度等效传感，这类技术的优点在于其基础温度传感技术众多，而与此相对的很大缺点在于温度传感反应时间缓慢、易受环境条件影响等，这很大程度限制了其工业应...(查看更多)
