光纤法布里珀罗干涉仪在高压静电传感器中的应用

"基于光纤法布里珀罗干涉仪的高压静电传感器，通过利用法布里珀罗干涉原理，设计并制造了一种新型的静电电压传感器。该传感器使用光纤准直器和聚酯膜（外侧镀铝）构建FP腔，当在高压电极上施加电压时，聚酯膜在电场作用下变形，改变FP腔的长度，导致输出光谱发生变化。通过相位解调技术，可以精确测量5到16 kV的直流高压和交流高压有效值，具有较高的测量精度，5至10 kV范围内精度为1.21%，10至16 kV的精度为0.61%。" 文章详细介绍了基于光纤法布里珀罗干涉原理的高压静电电压传感器的设计与应用。法布里珀罗干涉仪是一种精密的光学仪器，它利用光的干涉现象来检测微小的物理变化，如长度、折射率等。在本研究中，这种原理被巧妙地应用到了高压测量领域，尤其是静电电压的检测。 静电电压表在电力系统、电子设备和科学研究中扮演着关键角色，需要准确测量交直流高压。传统的静电电压表可能存在精度不足或操作复杂的问题。新设计的传感器通过将传感器电极与高压电极配对，形成了一个静电电压测量系统。聚酯膜作为关键组件，其形变响应于电场强度，而光纤准直器则确保了光信号的传输和分析。 聚酯膜外侧的镀铝层使得膜在电场中成为电极，与高压电极一起形成电场。当负载电压作用于高压电极时，聚酯膜因电场力发生形变，改变FP腔的光学长度，导致通过干涉仪的光的相位发生改变。通过对输出光谱的相位解调，可以反推计算出作用在高压电极上的电压值，从而实现静电电压的精确测量。 实验结果证明，该传感器在5到16 kV的电压范围内表现出良好的线性和准确性。在较低电压段（5至10 kV）的测量精度达到1.21%，而在较高电压段（10至16 kV）的精度提高到0.61%，满足了高压测量的高精度需求。 总结来说，这篇论文介绍的基于光纤法布里珀罗干涉仪的高压静电传感器提供了一种创新的、高精度的电压测量方法，对于高压测量领域具有重要的理论和实际应用价值。其设计思路和实验验证展示了光纤光学技术在解决传统测量难题方面的潜力，为未来类似传感器的研发提供了新的途径。