利用电致发光线的光学电压有效值传感器
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李长胜(1967-),男,博士,副教授,主要从事物理光学、光 学器件、光通信与光传感技术等的研究.

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TP212.14

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Optical measurement of effective ac voltage using the electroluminescent wire
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    摘要:

    利用电致发光(EL)线设计并实验研究了一种光学电 压有效值传感器。所用EL线的 主要材料为ZnS:Cu,在一定幅值的工频电压作用下,可产生中心波长约为525nm的 可见光;将此EL用塑料光纤(POF)传输到光电探测器(PD),则PD的开路电压与被测电压有效 值之间具有近 似线性关系。对100~500V工频电压有效值进行了实验测量,其电压 测量灵敏度约为10.8μV/V,非线性误差低于1.8%。实验测量了所用EL线的 电致发光光谱、输入阻抗以及EL的温度特性。与以往基于Pockels电光效应的光学电 压传感器不同的是,本文提出的电压传感器不需要工作光源,并具有结构简单、成本低等优 点。

    Abstract:

    Based on electroluminescent (EL) effect,an optical voltage sensor is designed an d demonstrated experimentally using EL wire.The proposed voltage sensor is suitable for the measurement of 50Hz ac voltage.The ZnS dope d by Cu is used as the EL material in the wire,which can emit visible light with peak wavelength of 525nm under 50Hz ac voltage.The voltage-sensitive l ight signal is transmitted to a photo detector through a plastic optical fiber.In a certain voltage range,the open circuit voltage of the photo-detector approximately has linear relationshi p with the effective value of the applied ac voltage.The 50Hz ac voltage in the range of 100-500V was measured with nonlinear error less than 1.8%,and the voltage measurement sensiti vity is 10.8μV/V.Electroluminescent spectrum,input impedance,and temperature dependence of EL intensity of the used EL wire were also measured.Different from previous optical voltage sensor using electro-opti c crystal,the proposed voltage sensor doesn′t need any light source,and has advan tages of low cost,simple configuration,etc.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

姚健,李长胜.利用电致发光线的光学电压有效值传感器[J].光电子激光,2013,(1):34~38

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  • 收稿日期:2012-06-07
  • 最后修改日期:2012-08-29
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