[实用新型]一种用于高电位测量的光电传输装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光电传输技术领域，尤其涉及一种用于高电位测量的光电传输装置。

背景技术

HVDC换流阀属吊装结构，在进行过电流、过电压、非周期触发等试验时，阀内测量阀主回路电流、阻尼回路电流、晶闸管端电压、阀组件端电压等电气参量的传感器，需将测得信号传至地面。由于换流阀位于高电位，阀内电磁环境十分恶劣，传统的电缆式信号传输方法遇到架设、接地、外层屏蔽等瓶颈问题，不能满足现场测试的需要。

西安交通大学的赵中原、方志等人提出了一种数字式光电传输系统，该系统由发射电路、光纤传输、接收电路组成，其中发射电路首先将模拟电信号由压控振荡器(或A/D转换器)转换为数字信号，由驱动器驱动发光管发光，完成电光转换；光信号由光纤传输至地面，进入接收电路；接收电路将光脉冲信号通过放大器、限幅电路、时延微分电路、低频滤波器等环节转化成电信号。就发射电路而言，但是这种方式需要比较复杂的控制电路和模数转换电路，特别是当测量频带较高时，模数转换电路异常复杂，若测量频带达到20MHz，则模数转换电路的转换速率需要达到60MSPs才能保证信号的精度，若再附加高测量精度、可变量程等要求，其电路将更加复杂，极难实现；就接收电路而言，如此多的信号放大、限幅、滤波环节，将导致波形失真。因此，该方案存在结构复杂、功耗大、体积大、屏蔽难、精度差等一系列问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种体积小、稳定可靠的用于高电位测量的光电传输装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于高电位测量的光电传输装置，包括通过光纤相连接的发射器和接收器，所述发射器包括封装在屏蔽壳I内的发光管、放大器和供电单元I，所述接收器包括封装在屏蔽壳II内的接收管、调节器和供电单元II。

其中，所述发光管的型号为HFBR-1414。

其中，所述放大器采用AD812芯片。

其中，所述供电单元I包括电源和保护电路，所述电源由两只锂电池串联而成进行供电。

其中，所述接收管的型号为HFBR-2416。

其中，所述调节器采用AD818芯片。

其中，所述供电单元II采用±5V直流电源。

其中，所述屏蔽壳I上设有电池充电口且其外侧边缘采用倒圆角处理。

其中，所述屏蔽壳II上设有用于连接示波器的串口。

本实用新型的有益效果在于：

1)该装置可靠性高、稳定性好，输入、输出范围为±1.5V，频带0～20MHz，且具备良好的线性度。

2)该装置的发射器体积小、结构紧凑，实用性强，可接传感器置入阀体内，安装方便，外壳屏蔽效果好。

3)该装置发射器由两只3.7V的可充电手机锂电池串联供电，配有过充电和过放电保护电路，避免电池损坏，外壳预留了电池充电口，充电方便。

附图说明

图1是该装置的整体结构示意图；

图2是放大器的电路原理图；

图3是调节器的电路原理图；

其中，1-发射器，11-屏蔽壳I，12-发光管，13-放大器，14-供电单元I，2-接收器，21-屏蔽壳II，22-接收管，23调节器，24-供电单元II，3-光纤，4-电池充电口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的光电传输装置做进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型所述的用于高电位测量的光电传输装置，包括通过光纤3相连接的发射器1和接收器2，发射器1包括封装在屏蔽壳I 11内的发光管12、放大器13和供电单元I 14，接收器2包括封装在屏蔽壳II 21内的接收管22、调节器23和供电单元II 24。

该装置的模拟光电传输方式是指光纤直接传输模拟信号，即光强表示信号的强度。这种方式不需要模数转换，电路简单。发射器1接收来自前端传感器测得的电信号，通过发射器1中的放大器13加以功率放大，并叠加上直流偏置，使发光管12发光；直流偏置向发光管12提供直流电流，使发光管12处于线性工作范围的中心点，与信号对应的电流波形叠加在偏置电流上，使光强发生变化。接收器2去除光强中的直流成分，获得信号的波形。这种传输方式具有电路简单、功耗小、体积小等优点。

1、光路的设计

本装置采用型号为HFBR-1414的发光管12、型号为HFBR-2416的接收管22以及结构为62.5/125μm的多模光纤3构建光路传输系统，光功率损耗小，灵敏度可达10mV。

2、发射器1的设计