基于等应变梁的光纤光栅静电电压传感器

摘要：

为了实现静电电压表的精确测量,提出了一种基于等应变梁和光纤布拉格光栅(FBG)的静电电压传感器.在一定温度范围内,由双FBG的结构方案实现了传感器的温度自补偿,通过对等应变梁的仿真分析和传感器系统的电场仿真,优化设计和制备了传感器结构系统.利用一对平板电极产生匀强电场,在静电力作用下等应变梁上的导体半球受力致使等应变梁发生变形,使得两个FBG反射光谱的中心波长产生偏移,通过FBG的波长差实现了电压的测量.实验结果表明:该传感器可实现5～24 kV直流(DC)高压和交流(AC)高压有效值的测量,5～12 kV的计算精度为2.1％,12～24 kV的计算精度为0.89％,传感曲线的拟合度为0.99985,基本满足高电压测量系统的稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求.

关键词：光纤光学、静电电压传感器、光学电压测量、光纤布拉格光栅、等应变梁

所属期刊栏目：35

分类号：TN253(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家973计划2012CB723308、黑龙江省科技攻关项目GZ11A407

在线出版日期：2015-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：63-70