光纖光柵溫度傳感器

光纖光柵是一種通過(guò)一定方法使光纖纖芯的折射率發(fā)生軸向周期性調(diào)制而形成的衍射光柵，是一種無(wú)源濾波器件。按周期長(zhǎng)短可分為短周期光纖光柵和長(zhǎng)周期光纖光柵。短周期光纖光柵又稱為布拉格光柵（FBG），起周期小于1μm；石英晶體溫度傳感器:石英晶體傳感器基于石英壓電諧振器諧振頻率的熱敏感性，即諧振頻率—溫度特性。長(zhǎng)周期光纖光柵周期為幾十至幾百微米，又稱投射光線。但長(zhǎng)周期光柵的諧振波長(zhǎng)和幅值對(duì)外界環(huán)境溫度的變化非常敏感，不適合在高壓開(kāi)關(guān)柜中使用。

分布式光纖溫度傳感器的發(fā)展

分布式光纖溫度傳感器一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱門(mén)課題。1980年，首先提述了利用OTDR原理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)空間分布的溫度的測(cè)量。當(dāng)窄帶脈沖被注入到波導(dǎo)纖維中時(shí)，利用光雷達(dá)原理，該系統(tǒng)通過(guò)測(cè)后向散射光強(qiáng)隨時(shí)間變化的關(guān)系來(lái)檢測(cè)光纖的連續(xù)性。用OTDR技術(shù)，可以確定光纖各處的損耗，光纖故障點(diǎn)斷點(diǎn)的位置，因此也稱為光纖光雷達(dá)。加在開(kāi)關(guān)管基極上的行脈沖，只是使開(kāi)關(guān)管在截止期提前導(dǎo)通，基本不構(gòu)成輔助激勵(lì)功能，所以，稱為行脈沖同步的開(kāi)關(guān)電源。

此項(xiàng)研究發(fā)展很快，1983年，演示了一個(gè)使用液體纖芯的光纖分布式溫度傳感系統(tǒng)，在100m米的光纖上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，這個(gè)方案可以達(dá)到1m米的空間分辨率1℃的測(cè)量準(zhǔn)確度。然而，由于這種特殊光纖的衰減率很高，分布測(cè)量的覆蓋距離就相當(dāng)?shù)挠邢蘖恕Ｒ虼诉@一方案并無(wú)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)。1995年，研究成功30km單模布里淵分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)，溫度分辨率達(dá)到1℃，空間分辨率達(dá)到5m。此類傳感器體系結(jié)構(gòu)龐大，往往由于分辨率、帶寬或空間的原因，使傳感器的數(shù)目或網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)受限，導(dǎo)致測(cè)量溫度的精度和速度受到限制。

高壓開(kāi)關(guān)是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護(hù)等作用，電壓等級(jí)在3.6kV~550kV的電器產(chǎn)品，主要包括高壓斷路器、高壓隔離開(kāi)關(guān)與接地開(kāi)關(guān)、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓自動(dòng)重合與分段器，高壓操作機(jī)構(gòu)、高壓防爆配電裝置和高壓開(kāi)關(guān)柜等幾大類。高壓開(kāi)關(guān)制造業(yè)是輸變電設(shè)備制造業(yè)的重要組成部分，在整個(gè)電力工業(yè)中占有非常重要的地位。這就決定了石英晶體測(cè)溫傳感器具有良好的穩(wěn)定性以及高精度性，其可將溫度的變化變換為震蕩頻率的變化的頻率調(diào)制信號(hào)，而該信號(hào)很容易被發(fā)送和接受，有良好的抗干擾能力。