28704

حسگر فيبرنوري براي اندازه گيري جريان الكتريكي بر اساس اثر فارادي

كارشناسي ارشد

فوتونيك

1399

1402/03/31

دكتر محمد واحدي

دكتر فريد توتونچيان

فيزيك

امروزه ساخت حسگر‌هاي فيبر‌نوري جريان الكتريكي بر اساس اثر فارادي به دليل مزيت هاي آن نسبت به ساير حسگر ها از جمله، حساسيت بالا، ايمني نسبت به تداخلات الكترومغناطيسي، قابليت كاركرد در محيط هاي ولتاژ بالا و جريان هاي بالا، مصرف انرژي پايين، قيمت كم، وزن ناچيز و اندازه كوچك، عايق بودن از لحاظ الكتريكي، توانايي اتصال به تجهيزات الكترونيكي بدون قطع مدار و پهناي باند فركانسي وسيع و... مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است. بنابراين از اين نوع حسگر مي‌توان در بسياري از موارد از جمله سيستم هاي شبكه قدرت بالا، اندازه‌گيري جريان پلاسما، آسياب‌هاي بادي، اندازه‌گيري جريان صاعقه و ... استفاده كرد. در اين پايان نامه، طراحي و ساخت حسگر فيبر نوري به منظور اندازه‌گيري جريان‌هاي بالادر دو بخش طراحي و شبيه‌سازي مورد مطالعه قرارگرفته است. عملكرد اين حسگر براي جريان‌هاي تا 195 آمپر مورد بررسي قرار گرفته است. اين حسگر در طول موج 1550 نانومتر و مبتني بر قطبش سنجي با استفاده از فيبر‌نوري به عنوان ماده مگنتواپتيكي عمل مي‌كند. نتايج آزمايش‌ها نشان مي‌دهد كه ميدان مغناطيسي 7.4 گاوس، باعث چرخش قطبش نور به اندازه 0.45 راديان (26.02درجه) شده است كه اين تغيير در نمايشگر توان سنج قابل مشاهده است.

1402/06/16

Fiber optic sensor for measuring electric current based on Faraday effect

6/20/2024 12:00:00 AM

Nowadays, the production of optical fiber sensors of electrical current based on the Faraday effect is due to its advantages over other sensors, such as high sensitivity, safety against electromagnetic interference, ability to work in high voltage and high current environments, low energy consumption, and low price. , light weight and small size, electrical insulation, the ability to connect to electronic equipment without breaking the circuit, and a wide frequency bandwidth, etc. have attracted the attention of scientists. Therefore, this type of sensor can be used in many cases, including high power grid systems, plasma current measurement, windmills, lightning current measurement, etc. In this thesis, the design and construction of optical fiber sensor to measure high currents has been studied in two sections, design and simulation. The performance of this sensor has been investigated for currents up to 195 amps. This sensor operates at a wavelength of 1550 nm and is based on polarimetry using optical fiber as a magneto-optical material. The results of the experiments show that the magnetic field of 7.4 Gauss caused the light polarization to rotate by 0.4542 radian (26.02 degrees), which can be seen on the power meter displ.

حسگر ميدان مغناطيسي , فيبر نوري , چرخش فارادي , حسگر اندازه گيري جريان

magnetic field sensor , optical fiber , Faraday rotation , current measurement sensor

Sara salimi alavije

Dr. M. Vahedi