CN205246735U - 一种光纤电流互感器sled光源控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光纤电流互感器SLED光源控制系统，所述光源控制系统包括：高灵敏度热敏电阻，探测光纤电流互感器内部的温度；模数转换器(A/D)，把热敏电阻获得的信号转换成数字信号；ARM处理器，用作和模数转换器对接，通过温度数据找到对应温度模型中的补偿值，然后把补偿值反馈到光纤电流互感器的相位调制器上，以实现SLED光源的功率稳定性。本实用新型通过检测SLED光源的温度和温度模型补偿来稳定光源的输出功率，解决了互感器光源受反射光的影响较大，输出不稳定且极易老化的问题，提高了互感器光源输出的稳定性和可靠性。

Description

一种光纤电流互感器SLED光源控制系统

技术领域

本实用新型属于光电传输技术领域，涉及一种光源，特别是涉及一种光源控制系统。

背景技术

光源是全光纤电流互感器传感载波的发射源，是保障传感器工作并满足功能指标的关键元器件，因此具有十分重要的地位。这类光源主要要求如下：

1)光源能提供足够大的光功率。干涉式光纤传感器的信号检测属于微弱信号检测，其输出易受外部干扰的影响，信噪比较低。

2)具有短的相干长度，用以降低光纤电流互感器中反射光与信号光的干涉。

3)具有良好的平均波长稳定性，要保证全光纤电流互感器的标度因数的稳定性；光源的平均波长不允许发生漂移；

4)具有高可靠性。全光纤电流互感器主要用在变电站中，器件的设计寿命为十年以上，全光纤电流互感器里使用的光源属于有源器件，需保证十年内不会出现因老化而失效的情况。

本发明的互感器里主要选择自扫描发光二极管作为光源使用，其工作场景如图1所示。虽然此光源在光功率、波长稳定性等方面表现合格，但是却受到光路反射方面的严重影响，尤其从光源输出到互感器后端部分的光路反射尤为严重。反射的光回射到光源输出口，一方面会损毁光源，另一方面也会和输出光进行干涉，影响输出光功率和光相位的稳定性。如果反射光足够大，如光路上光纤受损，折射率突变，则会损毁光源并使光源输出不可用。随着光源的老化，输出光的功率和相位也会有一定的偏差，会逐渐导致光源不可用。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种光源控制系统，用于解决现有光源在应用过程中受反射光的影响较大，输出不稳定且极易老化的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种光源控制系统，所述光源控制系统包括：高灵敏度热敏电阻，探测光纤电流互感器内部的温度；模数转换器(A/D)，把热敏电阻获得的信号转换成数字信号；ARM处理器，用作和模数转换器对接，通过温度数据找到对应温度模型中的补偿值，然后把补偿值反馈到光纤电流互感器的相位调制器上，以实现SLED光源的功率稳定性。

可选地，所述光源控制系统还包括：所述ARM处理器，输出的数字信号作用于相位调制器，用于控制光功率。

可选地，所述调制光源是SLED光源是专为传感、光纤陀螺、实验室等特殊应用领域设计的超宽带光源。

可选地，所述热敏电阻为高灵敏度正温度系数热敏电阻。

可选地，所述模数转换器为位数不低于10bit的高精度A/D。

可选地，所述ARM处理器，内部集成了温度模型，用于对温度的补偿和控制ARM输出。

如上所述，本实用新型所述的光源控制系统，具有以下有益效果：

本实用新型通过闭环控制互感器光源的输出，解决了互感器光源受反射光的影响较大，输出不稳定且极易老化的问题，提高了互感器光源输出的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为现有互感器光源的工作场景示意图。

图2为本实用新型实施例所述的光源控制系统的一种结构示意图。

图3为本实用新型实施例所述的光源控制系统的一种应用场景示意图。

图4为本实用新型实施例所述的光源控制系统的一种工作流程示意图。

元件标号说明

110SLED光源

111功率控制端

120光纤互感器

200光源控制系统

210ARM处理器

220模数转换器

230热敏电阻

S401～S403步骤

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例

本实施例提供一种光纤电流互感器SLED光源控制系统，如图2所示，所述光源控制系统200包括：ARM处理器210，模数转换器220，热敏电阻230。

所述模数转换器220接收热敏电阻230的电压信号，作为SLED工作温度的原始值；所述模数转换器220把接收到的电压信号转化为数字信号，并将所述输出数字信号发送至所述ARM处理器210。其中，所述热敏电阻230是高灵敏度正温度系数热敏电阻。进一步，所述模数转换器220为位数不低于10bit的高精度A/D。更进一步，所述ARM处理器210为内部集成了温度模型的处理器。

所述模数转换器220与所述热敏电阻230相连，将所述热敏电阻电压信号转换为数字信号。

所述ARM处理器210与所述模数转换器220相连，对所述数字信号和ARM处理器210内部的温度模型进行比对，输出补偿电压到光纤电流互感器里的相位调制器上，以此调整SLED光源的功率。

本实用新型的目的在于，通过ARM处理器210，模数转换器220，热敏电阻230对光纤电流互感器系统里的相位调制器进行控制，以此补偿光源功率的温度漂移，从而提高光源输出的稳定性。

本实用新型的工作场景如图3所示，通过模数转换器220接收来自热敏电阻230的电压信号，同时把电压信号转换成数字信号。ARM处理器210接收来自模数转换器220的数字信号，通过和ARM处理器210内部的温度模型进行比较，找到相应的数字温度补偿量，进一步的，输出到全光纤电流互感器的相位调制器上进行光功率温度漂移的补偿，从而实现提高互感器光源输出稳定的目的。

参见图4所示，本实用新型通过ARM处理器210，模数转换器220，热敏电阻230提高互感器光源的输出稳定性，其一种工作流程包括以下步骤：

S401，模数转换器220接收来自热敏电阻230的电压信号。

S402，模数转换器220把接收到的电压信号转换成数字信号，同时送给ARM处理器210。

S403，ARM处理器210接收来自模数转换器220的数字信号，通过和ARM处理器210内部的温度模型进行比较，找到相应的数字温度补偿量，进一步的，输出到全光纤电流互感器的相位调制器上进行光功率温度漂移的补偿。

本实用新型通过闭环控制互感器光源的输出，解决了互感器光源受反射光的影响较大，输出不稳定且极易老化的问题，提高了互感器光源输出的稳定性和可靠性。本实用新型采用了闭环设计，对于光路上光反射和老化实现了补偿设计，因此提高了互感器光源的输出稳定性。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种光纤电流互感器SLED光源控制系统，其特征在于，所述光源控制系统包括：

热敏电阻，探测SLED光源温度；

模数转换器，前端与热敏电阻连接，接收温度转换电压；后端与ARM处理器相连，输送温度数字信号，

所述ARM处理器的前端与所述模数转换器相连，接收温度数字信号；所述ARM处理器的后端与相位调制器相连，根据实际温度和温度补偿模型输出控制光源功率，保持光源功率的稳定性。

2.根据权利要求1所述的光纤电流互感器SLED光源控制系统，其特征在于，所述光纤电流互感器SLED光源控制系统还包括：所述ARM处理器输出的数字信号作用于所述相位调制器，用于控制光功率。

3.根据权利要求1所述的光纤电流互感器SLED光源控制系统，其特征在于：所述SLED光源是超宽带光源。

4.根据权利要求1所述的光纤电流互感器SLED光源控制系统，其特征在于：所述热敏电阻为高灵敏度正温度系数热敏电阻。

5.根据权利要求1所述的光纤电流互感器SLED光源控制系统，其特征在于：所述模数转换器为位数不低于10bit的高精度A/D。

6.根据权利要求1所述的光纤电流互感器SLED光源控制系统，其特征在于：所述ARM处理器的内部集成了温度模型，用于对温度的补偿和控制ARM输出。