基于FPGA的GMM-FBG電流互感器溫度補償系統(tǒng)的研究.pdf

1、基于光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)與超磁致伸縮材料（Giant Magnetostrictive Material，GMM）的電流互感器具有光學(xué)電流互感器良好的絕緣性能、抗干擾能力強、測量精度高、易小型化、無爆炸危險等諸多優(yōu)點，且克服了線性雙折射、無高電位電子電路供電等問題，已成為科研人員的研究熱點。但由于FBG對應(yīng)力和溫度交叉敏感，環(huán)境溫度的變化將會導(dǎo)致電流測量的不準確，影響電流互感器的性能。因此，本

2、文致力于研究一種具有溫度補償功能的GMM-FBG電流互感器。
　　本文在研究了光纖光柵電流互感器工作原理的基礎(chǔ)上，分析了針對光纖光柵的幾種溫度補償方法，結(jié)合光纖光柵電流互感器的特點、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)和信號處理技術(shù)，提出了以現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable GateArray，F(xiàn)PGA)為核心處理芯片的工作點自動跟蹤的GMM-FBG電流互感器的溫度補償系統(tǒng)，對光纖光柵電流互感器進行溫度補償。在FPGA中嵌入Nio

3、sⅡ軟核作為溫度補償系統(tǒng)的CPU，NiosⅡ讀取數(shù)據(jù)采集存儲模塊中的數(shù)據(jù)并對其進行處理，該數(shù)據(jù)包含交流分量和直流分量，交流分量為被測電流量，直流分量為調(diào)節(jié)分布反饋式(Distributed Feedback，DFB)激光器的依據(jù)，將處理完的數(shù)據(jù)通過D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成模擬量輸出，并作為DFB激光器的控制量自動調(diào)節(jié)DFB激光器的中心波長跟隨FBG的中心波長變化，實現(xiàn)靜態(tài)工作點的自動跟蹤，進而實現(xiàn)溫度補償?shù)墓δ堋?br>　　在實驗室環(huán)境下搭