基于全光纖MZI對(duì)GMM-FBG電流傳感器的溫度補(bǔ)償原理研究

基于全光纖MZI對(duì)GMM-FBG電流傳感器的溫度補(bǔ)償原理研究基于全光纖MZI對(duì)GMM-FBG電流傳感器的溫度補(bǔ)償原理研究

摘要：隨著電力行業(yè)的發(fā)展，電流傳感器在電力系統(tǒng)中起著重要作用。然而，電流傳感器的工作性能易受到溫度變化的影響，這會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確。本研究基于全光纖MZI（Mach-ZehnderInterferometer）結(jié)構(gòu)，對(duì)GMM-FBG（GalliumManganeseMagnesiumFiberBraggGrating）電流傳感器進(jìn)行了溫度補(bǔ)償研究。通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，我們證明了該方法能夠有效地補(bǔ)償電流傳感器的溫度漂移，提高其準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：電流傳感器，溫度補(bǔ)償，全光纖MZI，GMM-FBG

1.引言

電能是現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的能源之一，電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)電流傳感器的準(zhǔn)確度有著極高的要求。然而，電流傳感器在使用過(guò)程中常受到環(huán)境溫度的影響，導(dǎo)致其測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確。因此，對(duì)電流傳感器的溫度補(bǔ)償研究具有重要意義。

2.電流傳感器的溫度特性分析

電流傳感器是將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的一種傳感器裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，電流傳感器在溫度變化的情況下會(huì)出現(xiàn)測(cè)量誤差。這是由于電流傳感器的光纖延長(zhǎng)系數(shù)和光纖折射率隨溫度會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響光路徑的差異，進(jìn)而影響光干涉的結(jié)果。

3.全光纖MZI原理及其在溫度補(bǔ)償中的應(yīng)用

全光纖MZI作為一種常見(jiàn)的光學(xué)器件，具有靈敏度高、響應(yīng)快、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，在光電傳感領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在溫度補(bǔ)償方面，全光纖MZI可以通過(guò)測(cè)量光路徑差的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償，提高傳感器的準(zhǔn)確性。

4.GMM-FBG電流傳感器的設(shè)計(jì)與制備

GMM-FBG電流傳感器采用GalliumManganeseMagnesium（GMM）合金纖維光柵結(jié)構(gòu)，具有極高的靈敏度和穩(wěn)定性。通過(guò)精確的工藝參數(shù)設(shè)置和纖維光柵制備方法，設(shè)計(jì)制備了GMM-FBG電流傳感器。

5.溫度補(bǔ)償原理研究

本研究通過(guò)在GMM-FBG電流傳感器中引入全光纖MZI結(jié)構(gòu)，利用光路徑差的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明了全光纖MZI能夠準(zhǔn)確測(cè)量電流傳感器的溫度漂移，并且實(shí)現(xiàn)了溫度補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

6.結(jié)果與討論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用全光纖MZI進(jìn)行溫度補(bǔ)償可以有效降低GMM-FBG電流傳感器的溫度漂移，提高其測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。此外，通過(guò)調(diào)整全光纖MZI結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)，還可以進(jìn)一步優(yōu)化溫度補(bǔ)償效果。

7.結(jié)論

本研究通過(guò)基于全光纖MZI結(jié)構(gòu)對(duì)GMM-FBG電流傳感器進(jìn)行溫度補(bǔ)償研究，提出了一種有效的方法來(lái)解決電流傳感器在溫度變化下的測(cè)量誤差問(wèn)題。該方法具有簡(jiǎn)單易行、成本低、補(bǔ)償效果好等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于提高電流傳感器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性具有重要意義，并能夠滿足電力系統(tǒng)對(duì)電流傳感器的高要求。

本研究設(shè)計(jì)并制備了基于GMM-FBG電流傳感器的全光纖MZI結(jié)構(gòu)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明采用全光纖MZI可以有效降低GMM-FBG電流傳感器的溫度漂移，提高其測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。通過(guò)調(diào)整全光纖MZI的設(shè)計(jì)參數(shù)，還可以進(jìn)一步優(yōu)化溫度補(bǔ)償效果。