光電式互感器中光源溫度控制裝置

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1、維普資訊http://www.cqvip.com一2u光電式互感器中光源溫度控制裝置ATemperutureControlSystemofLDfortheOptiealTransformer武漢高壓研究所塑鱘范群國華中理工大學(xué)墮1H0，內(nèi)容提要光電式互感器的實(shí)際使用情況在一帥一50℃范圍內(nèi)，為使互感I；}l}正常穩(wěn)定的工作，必須對LI)光源進(jìn)行溫控，通過對『J]光源的宴時(shí)溫控．使其工作在25±05cC的情況下．輸光功率與波長都恒定不變、溫度控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果夸^滿關(guān)鍵詞：雀孳皇盎塑至萎盛器LD控苦搋濂量蛙l萇芝t器毽Abstract‘Anopera~ionriteqI

2、c—ntIransformerisinaⅥderangeof"temperatu~．一40％～5O℃．We刪stI．a(chǎn)13tacticalt帥-perarm~eonm31ceforLDinorderto—theOCFoperalimlinthegermⅫ0n．eworkingoftheLDin25℃±05~C．isr坤dbyade一印emh肝一~'stem．a(chǎn)ntputinglightprand啪d帆oonstant．Theexpe6~mlresultsshthatthedevicecanwellgumTmtreeltaewerklngr0IrlentofLD．ywO

3、『ds：0pca1．tranf~LD1目Cmm-ol1．引言冀田恒光電式互感器(OCT或OPT)掛網(wǎng)運(yùn)行L————匝巫———是處在一種較惡劣的環(huán)境之中，例如各類電磁波干擾中特定的寬溫環(huán)境(一4o℃～圖I溫度拄制系統(tǒng)框5o℃)是一項(xiàng)嚴(yán)重影響光電式互感器的LD該系統(tǒng)由溫度傳感電路、單片機(jī)、半導(dǎo)光源正常工作的外界干擾。為了LD正常體致冷器驅(qū)動(dòng)控制幾個(gè)部分組成。工作，必須使其工作溫度穩(wěn)定在25~C±0．(1)探測器5~C的’f青況下，LD輸出的光功率、波長皆會(huì)熱敏電阻(NTC)的伏一安曲線清楚地恒定不變，這樣的激光束通過Faraday器件，表明，當(dāng)電流I大于某一點(diǎn)值時(shí)，其曲線

4、再進(jìn)入PIN進(jìn)行微弱光信號(hào)探測與處理，則出現(xiàn)負(fù)阻特征，這是因?yàn)闊崦綦娮枳陨懋a(chǎn)生能滿足互感器的測量精度、重復(fù)精度。LD焦耳熱使得溫度升高，使得阻值變小。在實(shí)的閥值電流對溫度變化具有相當(dāng)?shù)撵`敏際使用中，必須對熱敏電阻的工作電流加以度?【?！篔n溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)定值閉環(huán)限制，使之不至于影響測溫精度。根據(jù)國家負(fù)反饋系統(tǒng)。系統(tǒng)中的探測器是構(gòu)成閉環(huán)標(biāo)準(zhǔn)，熱敏電阻的工作電流產(chǎn)生的焦耳熱不的關(guān)鍵一環(huán)。溫度信號(hào)經(jīng)探測器轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶笥跓崦綦娮枳兓粋€(gè)單位時(shí)對應(yīng)的耗散信號(hào)．然后將其預(yù)先給定的室溫=25~C作功率的4分之一，即：比較得到差值．再經(jīng)信號(hào)處理后驅(qū)動(dòng)制冷≤器。其體積小巧靈便，適合于

5、LD等小型器件的制冷。r———0因此，電流I≤pl。2．溫度探系統(tǒng)設(shè)計(jì)1o0o溫度探系統(tǒng)流程框圖如圖1所示。采用MF一13型熱敏電阻，其電阻為R=27kO，耗散系數(shù)為叫：3％，溫度系數(shù)18上海電器技術(shù)1999NO維普資訊http://www.cqvip.com為8≥3mW／'E。因而使LJ)溫度穩(wěn)定在室熱敏電阻(NTC)的阻值與溫度的關(guān)系曲線溫附近。如下：l3]采用半導(dǎo)體熱敏電阻為探測器，它靈敏RT)：eB({一)度高，熱情性小。NTC熱敏電阻，工作溫度式中R25是標(biāo)稱阻值，B是溫度系數(shù)，T是絕范圍一80'E～200'E，同時(shí)使用繼電器開關(guān)對溫度。例如用恒流源對熱敏電

6、阻供電，則控制方法，這不僅可避免采用大功率三極管熱敏電阻兩端電壓與溫度不成比例。在采時(shí)引入的散熱量，強(qiáng)電流干擾及參數(shù)設(shè)置等用繼電器開關(guān)控制方法時(shí)，同樣需對室溫附問題，還起到了優(yōu)化結(jié)構(gòu)的作用。制冷手段近進(jìn)行線性化，使響應(yīng)更趨平衡和提高抗干是熱電制冷。單片熱電制冷器是由若干個(gè)擾能力。用該方式，其輸出電壓與溫度的關(guān)半導(dǎo)體熱電偶串聯(lián)而成。系如表1所示。I≤≤√___0．·2(【m札A^)，表1電壓與溫度關(guān)系表將輸出電壓與溫度關(guān)系曲線進(jìn)行線性5hA。擬合，在一40℃～80℃寬溫內(nèi)，關(guān)系式為：vo=2．0068—5．27×10一×T式中T為絕對溫度，該擬合直線的誤差在±5'E之內(nèi)

7、。在一50℃～一40℃時(shí)，關(guān)系式為：vo=0．784—0．0021×(T一223)在室溫度附近，有如下關(guān)系：vo=0．586—6．2×10一×(T一273)最大誤差為0．5'E。(2)溫控電路電路共分為三個(gè)部分：探測電橋；比較器和繼電器電路；驅(qū)動(dòng)電流源。圖2所示為該溫控電路。高溫上限由精密電阻20El／,和lk,q確定，下限由另一比較臂確定。目2溫控電路由于探測電橋直接輸入到比較器，所以由直流增益100dB：105可知，LM358電橋本身非線性極小，電橋輸出的噪聲電壓的靈敏度達(dá)0．1mV，而輸入失調(diào)電壓為(帶寬定為1MHz)為2mV，經(jīng)線性較正后的電