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在高压开关柜中,由于触头、母线等过热,从而导致绝缘损坏而引起故障,最终导致短路、爆炸等严重后果。因此,高压开关柜温度实时监测,是电力系统安全、可靠运行的重要保障。由于高压开关柜内部环境复杂,在传统的温度检测技术中,一般采用的是有源器件,使得开关柜的绝缘等级降低,对高压开关柜安全性造成新的隐患。光纤光栅传感器具有尺寸小、重量轻、性能稳定、抗电磁干扰、实时性好等优点,适合应用于高压开关柜这种复杂的环境中。
DFB激光器是一种半导体激光器,它具有带宽窄、频率稳定性好、波长可调谐的特点,被广泛的用于通信和监测领域,它的可调谐性也被大量的用作可调谐窄带光源,在国内外得到了广泛的研究。
嵌入式系统是近年来发展非常迅速、应用非常广泛的一种专用计算机系统,它以应用为中心,软硬件可裁减。ARM处理器是最常见的嵌入式处理器之一,也是目前产业中应用最为广泛的嵌入式处理器。
本文以高压开关柜内部温度检测为研究对象,对光纤光栅温度传感技术进行了探讨,提出了一种新的基于波长可调谐激光器的温度检测技术。文章系统介绍了光纤光栅传感原理,光纤光栅温度传感器的特性,分析了现有的光纤光栅解调技术并对其进行了比较,在可调窄带光源解调法的基础上进行改进,设计了基于波长可调谐激光器温度检测系统,并对硬件设计和软件设计进行了详细介绍,通过扫描电压与被测温度的线性关系,可以直接计算出所测温度,省去了常规的波长解调;通过对DFB激光器调谐电压与输出波长相应特性进行实验测试,验证了DFB激光器调谐电压与输出波长呈现良好的线性关系,且具有可重复性,证明了这种技术的可行性;通过温度传感实验,验证了该仪表温度检测的准确性,并对温度解调中温度与扫描信号的函数关系进行了分析和推导,给出了函数关系表达式;最后提出了基于ARM平台的温度监测系统设计方案。