复合结构磁扭转微镜光纤电流传感器的优化与线性响应研究

"复合结构磁扭转微镜光纤电流传感器的研究" 本文介绍了一种创新的复合结构微机电系统（MEMS）磁扭转微镜光纤电流传感器，该传感器的核心是结合了磁扭转微镜和双光纤准直器的传感部分。磁扭转微镜是一种基于MEMS技术的微型光学器件，可以通过磁场控制其扭转角度，实现对磁场变化的敏感响应。这种传感器的设计旨在提高电流测量的精度和稳定性。 在电流传感原理方面，当电流流过传感器附近的线圈时，会产生磁场。磁扭转微镜置于这个磁场中，磁场的变化会导致微镜的扭转，改变反射光束的角度。双光纤准直器则用于接收并分析这些反射光，通过检测光强的变化来间接测量电流。具体来说，光强的峰峰值可以被用作交流电流的测量指标，但研究表明，传感器的电流测量灵敏度会随着电流大小的改变而变化，尤其是在电流接近零时，灵敏度也会下降。 为了解决这个问题，文章提出了归一化光强线性矫正信号处理方法。这种方法通过将光强峰值标准化，可以有效地消除电流值变化对测量灵敏度的影响，从而获得更稳定的输出线性响应曲线。经过线性矫正后，电流测量灵敏度不再依赖于电流的大小，提高了测量的准确性和一致性。 实验结果显示，采用归一化光强线性矫正后的响应灵敏度约为0.034 /A，证实了理论分析和模拟仿真的准确性。这一成果对于提升光纤电流传感器的性能，特别是在低电流测量领域的应用具有重要意义，同时也为MEMS技术在电流传感领域的应用提供了新的研究方向和技术基础。 总结起来，这篇研究论文详细探讨了复合结构磁扭转微镜光纤电流传感器的设计、工作原理和优化方法，尤其是通过归一化光强线性矫正信号处理，改善了传感器的电流测量灵敏度，增强了其在实际应用中的性能表现。这项技术有望在电力系统监测、工业自动化和能源管理等领域发挥重要作用。