基于BGO晶體的磁光式沖擊電流傳感器及其信號處理
王良江; 黃懌; 鄧傳魯; 胡程勇; 王廷云 上海大學特種光纖與光接入網實驗室; 特種光纖與先進通信國際合作聯合實驗室; 上海先進通信與數據科學研究院; 上海200444
關鍵詞：光學電流傳感器 法拉第效應 沖擊電流測量 小波分解法去噪
摘要：本文提出了一種基于偏振檢測原理,采用Bi4Ge3O12(BGO)晶體的磁光式沖擊電流傳感器,可以測量幅值范圍10 kA到90 kA的8/20μs沖擊電流。由于沖擊電流的持續時間極短,光源功率漂移對測量的干擾可以忽略,偏振檢測結構可以保證測量結果的正確性。由于BGO晶體具有維爾德常數大的突出優點,傳感器可以獲得較高的測量靈敏度。利用小波分解法,并以信噪比(SNR)和平滑度(SR)作為去噪結果的評價標準,確定了合適的小波函數(Daubechies Db7)和分解層數(5層),有效地去除了測量結果中的干擾噪聲。此電流傳感器的靈敏度達到0.262 2°/kA,具有較好的線性度,且沖擊電流幅值的測量誤差控制在±5%以內。本文所提出的電流傳感器具有結構簡單、性能可靠的優點,適用于雷電流測試、核物理實驗和高功率脈沖激光研究等惡劣環境下的沖擊電流測量。
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