稀土磁光玻璃在光學電流傳感器中的性能分析.pdf

1、相比于傳統(tǒng)電磁式互感器，光學電流傳感器因其體積小、重量輕、易于與數(shù)字化變電站連接等優(yōu)點而在智能電網(wǎng)的發(fā)展中有著突出的使用優(yōu)勢。目前光學電流傳感器使用的傳感材料以逆磁性材料為主，其磁光效應靈敏度較低，而具有優(yōu)良磁光效應靈敏度的稀土順磁性材料尚未得到足夠的關(guān)注。磁光介質(zhì)是光學電流傳感器的核心器件，也是限制其性能提高的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因而本文以摻雜稀土鋱離子的磁光玻璃材料為研究對象，對其在不同尺寸、環(huán)境溫度和稀土摻雜濃度條件下的性能進行理論研究和實

2、驗分析。
　　本文首先介紹了光學電流傳感器的相關(guān)基礎理論，其中包括法拉第磁光效應原理，各向同性介質(zhì)中線性雙折射的產(chǎn)生，費爾德常數(shù)理論以及影響鋱離子材料磁光性能的因素?；诠鈱W器件的瓊斯矩陣，對光學電流傳感器的光路模型進行了推導，得到了分析稀土玻璃磁光性能的數(shù)學模型，并利用計算機仿真得到稀土玻璃的尺寸、溫度和稀土摻雜濃度對其性能產(chǎn)生的影響，為后續(xù)的實驗提供依據(jù)。
　　建立了基于法拉第磁光效應的磁光調(diào)制實驗平臺，設計了具有數(shù)據(jù)采

3、集和分析處理功能的計算機軟件程序，同時搭建了兩個用于稀土玻璃溫度實驗的實驗系統(tǒng)。利用所建立的實驗平臺，對稀土玻璃在不同長度、環(huán)境溫度和稀土摻雜濃度條件下的磁光性能進行了實驗研究，驗證了尺寸與稀土玻璃磁光靈敏度的關(guān)系，實驗分析了溫度對稀土玻璃磁光靈敏度和線性雙折射的影響，比較了摻雜不同濃度鋱離子的稀土玻璃的磁光靈敏度和溫度特性。
　　通過實驗研究，本文對稀土玻璃和ZF7重火石逆磁性玻璃在靈敏度、尺寸和溫度特性方面進行了比較，分析得出