[發明專利]電壓傳感器及電壓檢測方法

在審

• 申請號: 202110992192.9
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113687127A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 林劍濤;劉耀;李宗祥
• 申請（專利權）人: 福州京東方光電科技有限公司;京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/24
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 李遠思

1.一種電壓傳感器，其特征在于，包括光源裝置、第一光纖光柵、壓電裝置、光電探測器和數據處理器；所述第一光纖光柵的至少部分內包層為聚二甲基硅氧烷膜，所述聚二甲基硅氧烷膜與所述壓電裝置固定連接；

所述光源裝置，用于輸出設定波長的窄帶光至所述第一光纖光柵；

所述壓電裝置，用于在待檢測的電壓信號的作用下產生拉伸所述聚二甲基硅氧烷膜的形變，以改變所述聚二甲基硅氧烷膜的折射率，從而改變所述第一光纖光柵的中心波長；

所述數據處理器，用于根據所述光電探測器感測的經所述第一光纖光柵濾波后的所述窄帶光的光強及預存的光強與電壓值的對應關系，確定所述電壓信號的電壓值。

2.根據權利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于，所述第一光纖光柵為長周期光纖光柵。

3.根據權利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于，所述壓電裝置為壓電陶瓷。

4.根據權利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于，所述光源裝置包括寬帶光源、隔離器、環形器和第二光纖光柵；

所述寬帶光源，用于輸出寬帶光；

所述第二光纖光柵，用于將依次通過所述隔離器和所述環形器的所述寬帶光反射為設定波長的窄帶光，并通過所述環形器輸出至所述第一光纖光柵。

5.根據權利要求4所述的電壓傳感器，其特征在于，所述第二光纖光柵為短周期光纖光柵。

6.根據權利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷膜的厚度的取值范圍為50μm-100μm。

7.根據權利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷膜沿所述第一光纖光柵軸向的長度的取值范圍為5mm-10mm。

8.根據權利要求1所述的電壓傳感器，其特征在于，所述電壓傳感器還包括存儲有包含所述光強與電壓值的對應關系的查找表的存儲裝置。

9.一種基于權利要求1-8中任一項所述的電壓傳感器的電壓檢測方法，其特征在于，包括：

利用所述光源裝置輸出設定波長的窄帶光；

將待檢測的電壓信號接入所述壓電裝置，以使得所述壓電裝置在待檢測的電壓信號的作用下產生拉伸所述聚二甲基硅氧烷膜的形變，以改變所述聚二甲基硅氧烷膜的折射率，從而改變所述第一光纖光柵的中心波長；

利用所述數據處理器，根據所述光電探測器感測的經所述第一光纖光柵濾波后的所述窄帶光的光強及預存的光強與電壓值的對應關系，確定所述電壓信號的電壓值。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，在所述將待檢測的電壓信號接入所述壓電裝置之前，該方法還包括：

在利用所述光源裝置輸出設定波長的窄帶光時，將多個已知電壓值的電壓信號分別接入所述壓電裝置，并記錄每次接入一已知電壓值的電壓信號時所述光電探測器感測的經所述第一光纖光柵濾波后的所述窄帶光的光強，從而獲取并存儲光強與電壓值的對應關系。