一种光纤电压传感器敏感元件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111707860A(43)申请公布日2020.09.25(21)申请号202010683388.5(22)申请日2020.07.15(71)申请人东北电力大学地址132012吉林省吉林市船营区长春路169号(72)发明人杨汉瑞张勇杰徐士博焦圣喜郭宜昌董春君(74)专利代理机构吉林市达利专利事务所22102代理人陈传林(51)Int.Cl.G01R19/00(2006.01)G01R19/32(2006.01)G01R15/24(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种光纤电压传感器敏感元件(57)摘要本发明是一种光纤电压传感器敏感元件，其特点是，两块压电晶体的材料、几何形状和尺寸均相同，且在每块压电晶体表面均采用相同的粘接方式敷设长度相同的光纤，将其中一块敷设光纤的压电晶体作为传感光纤敏感元件，另一块敷设光纤的压电晶体作为补偿光纤敏感元件。两束偏振光交替沿传感光纤敏感元件与补偿光纤敏感元件快慢轴传输，双折射相位差相互抵消，仅保留由压电晶体逆压电效应引入的相位差，实现了互易性，解决聚合物光纤对温度等环境变化敏感以及聚合物光纤弯曲损耗较大的问题。与在压电晶体上缠绕光纤相比，攻克了大角度弯折对压电晶体尺寸的限制，避免了光纤弯曲带来的诸多不良影响，使抗环境扰动的灵敏性高，精度高，使用寿命长。CN111707860ACN111707860A权利要求书1/1页1.一种光纤电压传感器敏感元件，它包括在压电晶体上敷设光纤，其特征是，所述的压电晶体为两块，每块压电晶体的材料、几何形状和尺寸均相同，且在每块压电晶体表面均采用相同的粘接方式敷设长度相同的光纤，将其中一块敷设光纤的压电晶体作为传感光纤敏感元件，另一块敷设光纤的压电晶体作为补偿光纤敏感元件。2.根据权利要求1所述的一种光纤电压传感器敏感元件，其特征是，所述每块压电晶体表面均采用相同的粘接方式敷设长度相同的光纤为：光纤沿压电晶体高度方向进行敷设，在距离压电晶体上、下两端相等距离处分别用与压电晶体膨胀系数相近的胶接固定光纤。3.根据权利要求1所述的一种光纤电压传感器敏感元件，其特征是，传感光纤敏感元件的光纤与补偿光纤敏感元件的光纤呈90°对轴粘接，粘接点处套置护套。4.根据权利要求1所述的一种光纤电压传感器敏感元件，其特征是，传感光纤敏感元件的压电晶体上、下端施加待测电压，补偿光纤敏感元件的压电晶体上、下端不施加电压。5.根据权利要求1所述的一种光纤电压传感器敏感元件，其特征是，传感光纤敏感元件的光纤和补偿光纤敏感元件的光纤均为单模保偏聚合物光纤。2CN111707860A说明书1/4页一种光纤电压传感器敏感元件技术领域[0001]本发明涉及一种电压传感器敏感元件，是一种光纤电压传感器敏感元件。背景技术[0002]现有技术中，电力系统电压检测装置用的逆压电式光纤电压传感器,是一种将传感光纤缠绕在压电晶体上，利用压电晶体的逆压电效应来敏感电压，利用全数字信号处理技术得到待测电压。与传统电磁感应式电压互感器相比，光纤电压传感器除了具有优越的绝缘性能外，还具有频带宽、动态范围大、不受电磁干扰、体积小、重量轻、结构简单等优点，是目前各国争相研究的一种新型电力系统电压检测装置。然而受温度等环境扰动的影响，还存在着精度低，稳定、可靠性差，使光纤电压传感器的发展和在工程技术领域的应用受到限制，目前，如何从根本上解决光纤电压传感器环境适应性问题，进而提高其精度，稳定、可靠性已经成为本领域亟待解决的技术难题。发明内容[0003]本发明的目的是,在保留现有技术优点的基础上，能够克服现有技术的不足，提供一种抗环境扰动的灵敏性高，精度高，稳定、可靠性好，使用范围宽，寿命长的光纤电压传感器敏感元件。[0004]本发明的目的是这样实现的：一种光纤电压传感器敏感元件，它包括在压电晶体上敷设光纤，其特征是，所述的压电晶体为两块，每块压电晶体的材料、几何形状和尺寸均相同，且在每块压电晶体表面均采用相同的粘接方式敷设长度相同的光纤，将其中一块敷设光纤的压电晶体作为传感光纤敏感元件，另一块敷设光纤的压电晶体作为补偿光纤敏感元件。[0005]进一步，每块压电晶体表面均采用相同的粘接方式敷设长度相同的光纤为光纤沿压电晶体高度方向进行敷设，在距离压电晶体上、下两端相等距离处分别用与压电晶体膨胀系数相近的胶接固定光纤。[0006]进一步，传感光纤敏感元件的光纤与补偿光纤敏感元件的光纤呈90°对轴粘接，粘接点处套置护套。[0007]进一步，传感光纤敏感元件的压电晶体上、下端施加待测电压，所述补偿光纤敏感元件的压电晶体上、下端不施加电压。[0008]进一步，传感光纤敏感元件的光纤和补偿光纤敏感元件的光纤均为单模保偏聚合物光纤。[00