基于双路边沿滤波的变压器绕组温度监测系统设计

为避免大型变压器因绕组短路、线路老化、冲击电流等引发变压器事故,对大型变压器设备的在线监测与提前预警成为变压器设备安全与稳定的重要前提。该文提出双路边沿滤波的解调方法,利用FBG光栅反射光强与温度的线性关系,实现了对油浸变压器绕组60~140℃范围的温度监测。通过FBG光栅楔形悬空封装设计,保障测温系统在振动、油浸、强电磁环境中对绕组热点位置的温度长时间稳定监测。实验表明:由FBG光栅楔形封装传感器和双路边沿滤波解调方法,实现了对变压器绕组多个热点位置温度进行实时监测,系统可靠稳定,测温精度在±1℃。

基于FBG精细谱的应变增敏型传感器的设计

提出了一种新型的基于非均匀光纤布拉格光栅(FBG)精细谱和边沿解调的应变灵敏度增强型传感器。理论研究了在轴向非均匀应变情况下普通FBG的传输谱以及基于传输谱精细结构的应变响应特性。仿真结果表明,将均匀应变转为非均匀应变的新型传感器对应变的灵敏度为普通FBG的4.6倍。在实验上设计制作了这种可将被测物体的均匀应变转换为FBG的非均匀应变以提高应变灵敏度的传感器结构。实验测量结果证明了理论分析的可行性。这种传感器在采用窄线宽激光器的FBG边沿解调方案中具有提高动态应变响应灵敏度以及增大应变测量范围的作用,同时,由于其长度可小型化,在检测高频动态应变信号方面也有较大的应用前景。