基于差分檢測技術(shù)的SF6光學傳感器研究.pdf

1、六氟化硫具有良好的絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，廣泛應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備中。六氟化硫作為絕緣介質(zhì)，可使設(shè)備小型化，同時具有高可靠性。充有六氟化硫氣體的密閉高壓設(shè)備中通常具有一定的氣體壓力，氣體泄漏的概率較高，SF6氣體泄漏將對設(shè)備的正常工作造成影響，同時威脅到工作人員的生命安全。因此，對高壓設(shè)備附近SF6濃度的檢測具有重要意義。
　　 通過對比常用的SF6氣體濃度檢測方法，本設(shè)計采用紅外吸收測量方法測量SF6氣體濃度，研制了一款高精度

2、SF6傳感器。紅外吸收測量方法具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、受環(huán)境干擾小的優(yōu)點。通過對差分檢測技術(shù)的研究，提出了傳感器光學系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，圍繞該方案對光源、探測器、濾光片等光學器件做了針對性選型，設(shè)計了雙波長單光路氣室結(jié)構(gòu);為縮小傳感器的體積，設(shè)計了反射型光路調(diào)節(jié)機構(gòu)，使所選擇的光源、濾光片和探測器等光學器件有穩(wěn)定的工作狀態(tài)，產(chǎn)生較小的誤差。針對光源和探測器的工作特性，設(shè)計了光源驅(qū)動電路和信號調(diào)理電路。光源驅(qū)動電路實現(xiàn)了光源的電調(diào)制，提

3、高了光源工作的穩(wěn)定性;選用了高精度信號放大芯片對探測器輸出的微弱信號進行放大，有效抑制了低頻噪聲，提高了測量的精度。
　　 傳感器的研制需要進行大量的實驗，根據(jù)系統(tǒng)測試的需要，搭建了合理的實驗平臺。通過對數(shù)據(jù)處理方法的理論推導(dǎo)，結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，得出了傳感器的擬合曲線。通過溫度實驗，研究了溫度對傳感器測量的影響，得出了測量結(jié)果隨溫度變化的一般規(guī)律。根據(jù)溫度實驗結(jié)果，設(shè)計了溫度補償算法，經(jīng)實驗驗證，軟件程序中加入溫度補償算法后，有效消