[發明專利]基于電致發光效應的光學電壓傳感器

有效

• 申請號: 201210548735.9
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103018533A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李長勝;姚健;鄭巖
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R19/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

1.一種基于電致發光效應的光學電壓傳感器，其特征在于：包括兩個平行電極，電致發光材料加工成的電致發光層，多模光纖以及光電檢測電路；電致發光層處于兩個平行電極之間，兩個平行電極引入電場，電致發光材料產生發光；電致發光層的電致發光材料的斷面或者表面連接多模光纖的一端，多模光纖的另一端連接光電檢測電路。

2.根據權利要求1所述的光學電壓傳感器，其特征在于：所述的兩個平行電極分別為內電極和外電極，都是圓形金屬絲，位于中心的內電極表面均勻地緊密包裹電致發光層，電致發光層的外部纏繞作為外電極的另一金屬絲，內電極比外電極粗，兩個平行電極和電致發光層的外部加工上塑料保護層形成電致發光線，通過在固體絕緣材料上鉆兩個互相垂直且互相連通的孔，然后將電致發光線和多模光纖插入兩個孔中并固定，實現電致發光線與多模光纖的光耦合。

3.根據權利要求1所述的光學電壓傳感器，其特征在于：所述的兩個平行電極分別為內電極和外電極，內電極為能夠承載一定電流的圓形金屬絲，內電極表面均勻包裹電致發光層，電致發光層的外部緊密包裹外電極，外電極由一層透明導電薄膜構成或者由金屬薄膜構成；兩個平行電極和電致發光層的外部加工上塑料保護層形成電致發光線，通過在固體絕緣材料上鉆兩個互相垂直且互相連通的孔，然后將電致發光線和多模光纖插入兩個孔中并固定，實現電致發光線與多模光纖的光耦合，當外電極為金屬薄膜構成時，在與多模光纖端面正對的外電極處開一個與多模光纖芯直徑相等的圓孔。

4.根據權利要求3所述的光學電壓傳感器，其特征在于：所述的外電極為銦錫氧化物導電薄膜形成。

5.根據權利要求1所述的光學電壓傳感器，其特征在于：所述的平行電極和電致發光層均加工成直徑相等的圓片狀，平行電極為金屬電極，電致發光層的上下表面分別緊密粘貼兩個平行電極。

6.根據權利要求5所述的光學電壓傳感器，其特征在于：所述的平行電極和電致發光層通過一塊固體絕緣材料與多模光纖固定在一起，電致發光層所發出的光直接耦合進入多模光纖。

7.根據權利要求1所述的光學電壓傳感器，其特征在于：所述的多模光纖為塑料光纖或大芯徑玻璃光纖，多模光纖芯的直徑與電致發光層的厚度相匹配，當被測電壓幅值在1000V以內，電致發光層的厚度為1mm時，多模光纖芯的直徑選為1mm。

8.根據權利要求1所述的光學電壓傳感器，其特征在于：光電檢測電路中采用Si-PIN型光電二極管作為光電探測器；通過測量光電探測器的開路電壓獲得被測電壓信號。