【论文推荐】红外光纤通信无源雷电流传感器设计

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第52卷 第3期
作者：魏俊；陈福彬；王铁流
作者单位：1.北京信息科技大学自动化学院 2.北京工业大学信息科学技术学院
摘要：雷电流数据的采集可以为高压输电线路的防雷保护设计、雷击故障分析以及雷电特性研究提供可靠的数据支持。为解决目前罗氏线圈测量雷电流供能困难、信号传输易受强电磁场干扰的问题，该文提出一种应用红外光纤通信的无源雷电流传感器。首先，基于电磁理论设计符合雷电流幅值与频率特性的感应线圈，实现雷电流信号的采集。利用感应线圈输出的感应电压供能，通过检测电路将雷电流信号转换成脉冲信号，实现雷电流的无源检测。其次，设计基于红外收发管的信号调制与解调电路，并应用光纤进行信号传输，隔离外界电磁场对信号传输的干扰。最后，通过微处理器计算脉冲的宽度，实现雷电流强度的判定。通过雷电信号发生器模拟雷电流进行试验，实现不同强度雷电流的脉宽检测。传感器的线性决定系数r2=0.998 8，测量值与观测值的均方根误差RMSE=0.574 7，具有优异的线性响应特性。
关键词：雷电流强度; 感应线圈; 传感器; 红外调制技术; 光纤通信




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