[发明专利]电压传感器及电压检测方法

权利要求书

1.一种电压传感器，其特征在于，包括光源装置、第一光纤光栅、压电装置、光电探测器和数据处理器；所述第一光纤光栅的至少部分内包层为聚二甲基硅氧烷膜，所述聚二甲基硅氧烷膜与所述压电装置固定连接；

所述光源装置，用于输出设定波长的窄带光至所述第一光纤光栅；

所述压电装置，用于在待检测的电压信号的作用下产生拉伸所述聚二甲基硅氧烷膜的形变，以改变所述聚二甲基硅氧烷膜的折射率，从而改变所述第一光纤光栅的中心波长；

所述数据处理器，用于根据所述光电探测器感测的经所述第一光纤光栅滤波后的所述窄带光的光强及预存的光强与电压值的对应关系，确定所述电压信号的电压值。

2.根据权利要求1所述的电压传感器，其特征在于，所述第一光纤光栅为长周期光纤光栅。

3.根据权利要求1所述的电压传感器，其特征在于，所述压电装置为压电陶瓷。

4.根据权利要求1所述的电压传感器，其特征在于，所述光源装置包括宽带光源、隔离器、环形器和第二光纤光栅；

所述宽带光源，用于输出宽带光；

所述第二光纤光栅，用于将依次通过所述隔离器和所述环形器的所述宽带光反射为设定波长的窄带光，并通过所述环形器输出至所述第一光纤光栅。

5.根据权利要求4所述的电压传感器，其特征在于，所述第二光纤光栅为短周期光纤光栅。

6.根据权利要求1所述的电压传感器，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷膜的厚度的取值范围为50μm-100μm。

7.根据权利要求1所述的电压传感器，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷膜沿所述第一光纤光栅轴向的长度的取值范围为5mm-10mm。

8.根据权利要求1所述的电压传感器，其特征在于，所述电压传感器还包括存储有包含所述光强与电压值的对应关系的查找表的存储装置。

9.一种基于权利要求1-8中任一项所述的电压传感器的电压检测方法，其特征在于，包括：

利用所述光源装置输出设定波长的窄带光；

将待检测的电压信号接入所述压电装置，以使得所述压电装置在待检测的电压信号的作用下产生拉伸所述聚二甲基硅氧烷膜的形变，以改变所述聚二甲基硅氧烷膜的折射率，从而改变所述第一光纤光栅的中心波长；

利用所述数据处理器，根据所述光电探测器感测的经所述第一光纤光栅滤波后的所述窄带光的光强及预存的光强与电压值的对应关系，确定所述电压信号的电压值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述将待检测的电压信号接入所述压电装置之前，该方法还包括：

在利用所述光源装置输出设定波长的窄带光时，将多个已知电压值的电压信号分别接入所述压电装置，并记录每次接入一已知电压值的电压信号时所述光电探测器感测的经所述第一光纤光栅滤波后的所述窄带光的光强，从而获取并存储光强与电压值的对应关系。