GMM-FBG光纤电流传感器结构优化及温补模型

作     者：张伟超 来永宝 赵洪 张立永 施云波 ZHANG Wei-chao;LAI Yong-bao;ZHAO Hong;ZHANG Li-yong;SHI Yun-bo

作者机构：哈尔滨理工大学电气与电子工程学院哈尔滨150080 富通集团有限公司技术研究院杭州311400 

出 版 物：《电机与控制学报》 (Electric Machines and Control)

年 卷 期：2019年第23卷第6期

页      面：104-111页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(51607049) 黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划项目(UNPYSCT-2016160) 黑龙江省普通高校基本科研业务费专项资金资助(LGYC2018JC029) 

主　　题：光纤传感 电流传感器 温度特性 校正函数 灵敏度分析 

摘      要：为解决FBG中心波长和GMM磁致伸缩系数温度敏感而影响GMM-FBG光纤电流传感器交流响应灵敏度和准确度的问题,提出在GMM-FBG传感模型中引入温度参数校准电流输出值的方法。依据法拉第电磁理论,采用有限元分析方法设计提高GMM磁耦率和均化磁场分布的磁路结构。构建波长解调系统实验平台,测试温度在20~70 ℃范围传感器不同电流对应的波长响应幅值,实验研究表明:GMM-FBG电流传感器灵敏度随温度升高而下降,且与被测电流值大小正相关。在分析传感器温度响应特性基础上,利用数学拟合方法建立了具有温度补偿系数的GMM-FBG电流传感数学模型,且将该模型用于40 ℃时60 A电流检测实验,电流检测准确度提高了4.8%。