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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电场测量,具体的是一种基于电光效应的电场测量分析方法。
技术介绍
1、近年来,为适应大规模、大容量电力系统的需要,尤其是遥控、遥测和人工智能等开发研究中的特殊需要,电场传感器得到广泛的应用,传统的电场传感器是基于电学原理制作而成,目前已发展相对成熟,但传统电场传感器中的金属材质探头的金属材料会导致电场发生畸变,从而影响测量准确度,在强磁场下传感器无法工作。近年来随着光子学的蓬勃发展,基于光学的电场测量技术逐渐引起人们的研究兴趣。光学电场传感器可以实现整个测量探头的非金属化,从而避免对被测电场产生干扰,且其具有尺寸小、绝缘性好、抗干扰能力强、精度高响应速度快等优点得到了广泛的应用。
2、光学电场传感器是利用电光调制晶体的pockels效应来实现电压测量的,pockels效应是指在某些晶体上施加外电场时,晶体的折射率会发生变化,这种折射率变化引起的光学效应可以通过偏光干涉的方法精确地测量出来,从而达到测量电压的目的。
3、但是,现有技术中在进行测量时,如果射入的光信号发生干涉时,会导致电场和相应电光晶体的折射率发生变化,此时需要对产生的变化进行量化,来提高对电场测量的精准度。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:
2、一种基于电光效应的电场测量分析方法,包括:
3、s1,确定测量时射入的初始光信号。
4、s2,确定初始光信号的传播方向上的角度,将初始光信号按照多个角度射入电光晶体,
5、s3,根据初始光信号的每个传播方向上电场效应的计算值,确定光传播时对应的坐标和路径坐标,将光通过的路径进行叠加。
6、s4,确定路径叠加后出现重叠时每个角度的耦合量,并确定出现重叠和二次折射的影响。
7、s5,根据出现重叠和二次折射的影响,确定初始光信号在叠加时,对应电场的大小和方向的变化,并确定影响电光效应测量的因素。
8、本专利技术的有益效果在于:本专利技术通过基于电光效应的测量方法,结合对光信号传播路径的精确描述和计算,显著提高了电场测量的精度;通过射入不同角度的初始光信号,并观察其在电光晶体中的传播和变化,实现了对电场方向和大小的实时测量,满足了实际应用场景的需求;通过路径叠加和耦合量的计算,有效地解决了光信号传播路径的复杂性问题,为电场测量提供了更为准确和可靠的基础。
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1.一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,步骤S2中对于电场效应的计算值表示为,在晶体进行折射时,获取电光晶体的电光系数和电场,确定电光晶体对应的折射率变化值:
3.根据权利要求1所述的一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,对于步骤S3中路径进行叠加的方式包括,统计每条路径上的折射率变化值和相位累积。
4.根据权利要求3所述的一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,相位累积表示为:
5.根据权利要求3所述的一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,每条路径上的折射率变化值表示为:
6.根据权利要求1所述的一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,对于步骤S4中每个角度的耦合量表示为:
7.根据权利要求1所述的一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,步骤S4中确定出现重叠和二次折射的影响时还包括,基于折射的光线,确定光线二次折射后计算的相位差;
8.根据权利要求1所述的一种
9.根据权利要求7所述的一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,在步骤S5中确定影响电光效应测量的因素的实现方式包括:
10.根据权利要求1所述的一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,获取最大似然值的方式表示为:
...【技术特征摘要】
1.一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,步骤s2中对于电场效应的计算值表示为,在晶体进行折射时,获取电光晶体的电光系数和电场,确定电光晶体对应的折射率变化值:
3.根据权利要求1所述的一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,对于步骤s3中路径进行叠加的方式包括,统计每条路径上的折射率变化值和相位累积。
4.根据权利要求3所述的一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,相位累积表示为:
5.根据权利要求3所述的一种基于电光效应的电场测量分析方法,其特征在于,每条路径上的折射率变化值表示为:
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭昕阳,王斐然,李振动,韩庚,任振龙,李达,李玉宝,蔡龙,张峰,薛卿,周志文,李大伟,蒋涛,邢延超,施鹏,刘德明,郝新磊,李坡,侯子龙,宋振,何雷,赵磊,石朝阳,陈曜,
申请(专利权)人:国网冀北电力有限公司超高压分公司,
类型:发明
国别省市:
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