光纤法布里珀罗干涉仪在高电压测量中的应用

"基于光纤法布里珀罗干涉仪和绝缘油的高电压传感器" 本文介绍了一种创新的高电压测量技术，它利用光纤法布里珀罗(F-P)干涉仪结合绝缘油作为媒介来感应和测量高电压。这种方法的核心是将F-P干涉仪置于装有绝缘油的容器内，当高电压作用于绝缘油时，油的运动会导致光纤F-P干涉仪发生形变。通过解析由形变引起的输出光强变化，可以精确地反映出高电压的变化情况。 光纤法布里珀罗干涉仪是一种精密的光学传感器，其工作原理基于光的干涉现象。当两束相干光在光纤内部相遇时，它们会相互干涉，形成明暗交替的干涉条纹。这些条纹的特性（如位置、宽度）与光纤的物理长度及其变化紧密相关。因此，当外部压力、温度或形状变化作用于光纤时，干涉条纹的特征也会随之改变，从而提供了一个敏感的测量手段。 在实验中，研究者针对两种不同类型的电压进行了测试：一种是峰值达到数十千伏、半峰全宽时间约为1毫秒的脉冲电压，另一种是有效值为7 kV的工频电压。结果显示，传感器的输出光强能够非常灵敏地响应这两种电压下液体的扰动。对于脉冲电压，输出光强呈现出与电压波形相似的脉冲形式；而对于工频电压，输出光强则显示出50 Hz的正弦波形，直接对应于工频电网的频率。 这种结合了光纤传感器和液体运动的传感机制展示了其在毫秒、微秒级脉冲高电压以及工频高电压测量中的潜力。由于绝缘油对电击穿有良好的防护作用，这种传感器在高压环境下的稳定性得到了保证。同时，光纤的绝缘特性和不受电磁干扰的性质使得该传感器适用于复杂的电力系统环境，例如高压电力线路监测、电力设备状态评估等。 这种基于光纤法布里珀罗干涉仪和绝缘油的高电压传感器提供了一种新型、灵敏且抗干扰的电压测量方案，有望在电力行业的高电压测量领域中发挥重要作用，提升测量精度和系统的安全性。