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基于BGO晶體的磁光式?jīng)_擊電流傳感器及其信號(hào)處理
關(guān)鍵詞：光學(xué)電流傳感器 法拉第效應(yīng) 沖擊電流測(cè)量 小波分解法去噪
摘要：本文提出了一種基于偏振檢測(cè)原理,采用Bi4Ge3O12(BGO)晶體的磁光式?jīng)_擊電流傳感器,可以測(cè)量幅值范圍10 kA到90 kA的8/20μs沖擊電流。由于沖擊電流的持續(xù)時(shí)間極短,光源功率漂移對(duì)測(cè)量的干擾可以忽略,偏振檢測(cè)結(jié)構(gòu)可以保證測(cè)量結(jié)果的正確性。由于BGO晶體具有維爾德常數(shù)大的突出優(yōu)點(diǎn),傳感器可以獲得較高的測(cè)量靈敏度。利用小波分解法,并以信噪比(SNR)和平滑度(SR)作為去噪結(jié)果的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),確定了合適的小波函數(shù)(Daubechies Db7)和分解層數(shù)(5層),有效地去除了測(cè)量結(jié)果中的干擾噪聲。此電流傳感器的靈敏度達(dá)到0.262 2°/kA,具有較好的線性度,且沖擊電流幅值的測(cè)量誤差控制在±5%以內(nèi)。本文所提出的電流傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠的優(yōu)點(diǎn),適用于雷電流測(cè)試、核物理實(shí)驗(yàn)和高功率脈沖激光研究等惡劣環(huán)境下的沖擊電流測(cè)量。
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