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一种用于高压断路器的光纤温度传感技术与应用
资料介绍
随着中国经济的高速发展，电网规模的日益庞大，高压断路器作为电力系统中必不可少的电气设备之一，其工作状态是否正常关乎整个电力系统能否安全高效地运行。为了避免高压断路器因电阻过大或其他故障引起的局部温度超过国家标准而引发停电、火灾等大规模事故，对高压断路器的温度进行实时监测是十分必要的。
针对10KV断路器在线温度监测难的问题，本文提出一种基于反射式强度调制的光纤温度传感系统。本温度传感系统具有非接触、抗电磁干扰能力强、安装便利、性能稳定等优点，此外，本文选用双金属片作为温度敏感元件，价格低廉，适于大规模批量生产。本光纤温度传感系统利用双金属对温度敏感变形的特性，将温度的变化量调制到接收光纤输出的光通量上，通过对红外接收管输出电压的检测，实现对温度的测量。文中详述了反射式强度调制型光纤温度传感器的理论基础，通过理论推导和仿真，证实了测量系统输出电压与温度变化具有线性相关性。根据所建立的数学模型，给出了具体的温度传感探头结构，提出一种基于低功耗AVR单片机ATmega16的红外传输通信技术。针对本文所述的测温系统，设计出相关的实验装置，并在ICCAVR的开发环境下利用相关实验装置进行了30-120℃温度范围内的测试实验。
本文最后给出了传感器在断路器触头的安装方法及实验结果。实验结果与理论推导吻合，且显示出较优秀的特性，其测量误差优于5％，重复性良好。
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