Temperature independent electrical field optical grating based sensor for high voltage applications

Floridia, Claudio; Borin, F.; Rosolem, J.B.; Nallin, F.E.; Bezerra, Ubiratan Holanda; Tupiassu, A.A.A.

doi:10.1109/imoc.2007.4404286

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“…Floridia et al used a similar method to propose a temperature-independent FBG sensor for electrical field measurement. The sensing probe is a FBG bonded to piezoelectric substrate, and another FBG is attached to an identical piezoelectric substrate as temperature compensation [110].…”

Section: Electric Field Optical Sensorsmentioning

confidence: 99%

Recent Progress on Electromagnetic Field Measurement Based on Optical Sensors

Peng

Jia

Bian

et al. 2019

Sensors

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Electromagnetic field sensors are widely used in various areas. In recent years, great progress has been made in the optical sensing technique for electromagnetic field measurement, and varieties of corresponding sensors have been proposed. Types of magnetic field optical sensors were presented, including probes-based Faraday effect, magnetostrictive materials, and magnetic fluid. The sensing system-based Faraday effect is complex, and the sensors are mostly used in intensive magnetic field measurement. Magnetic field optical sensors based on magnetic fluid have high sensitivity compared to that based on magnetostrictive materials. Three types of electric field optical sensors are presented, including the sensor probes based on electric-optic crystal, piezoelectric materials, and electrostatic attraction. The majority of sensors are developed using the sensing scheme of combining the LiNbO3 crystal and optical fiber interferometer due to the good electro-optic properties of the crystal. The piezoelectric materials-based electric field sensors have simple structure and easy fabrication, but it is not suitable for weak electric field measurement. The sensing principle based on electrostatic attraction is less commonly-used sensing methods. This review aims at presenting the advances in optical sensing technology for electromagnetic field measurement, analyzing the principles of different types of sensors and discussing each advantage and disadvantage, as well as the future outlook on the performance improvement of sensors.

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Section: Electric Field Optical Sensorsmentioning

confidence: 99%

Recent Progress on Electromagnetic Field Measurement Based on Optical Sensors

Peng

Jia

Bian

et al. 2019

Sensors

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“…In order to illustrate these applications we list bellow the applications of fiber sensing and fiber powering described in references [2,3,10,11,12] and in references [5,8,9]. Some fiber grating technique applications are temperature, strain, vibration, pressure, high-voltage electrical field, proximity, magnetic field, hydrogen concentration, pH of solutions, monitoring of bio-chemical antigen/antibody reactions, on-line monitoring of petrol products and other liquid analytes, among others.…”

Section: B Fiber Poweringmentioning

confidence: 99%

Comparative analysis of Fiber Grating versus Fiber Powering for fiber optical sensing applications

Rosolem

Floridia

Bezerra

2009

2009 SBMO/IEEE MTT-S International Microwave and Optoelectronics Conference (IMOC)

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“…Isso é possível se empregarmos um material que seja sensível a tais grandezas e que cause uma perturbação mensurável pelo sensor óptico. Um exemplo é o uso de um material piezoelétrico em conjunto com uma grade de Bragg para aplicações em ambientes com alta tensão [24]. O campo elétrico intenso faz com que o material piezoelétrico sofra deformação mecânica, que é transferida para a FBG.…”

Section: Sensores De Campo Elétrico E Magnéticounclassified

Desenvolvimento de um sensor óptico de campo magnético para hidrogeradores baseado em grades de Bragg e material magnetostritivo

Fracarolli¹

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A ata de defesa, com as respectivas assinaturas dos membros da Comissão Julgadora, encontra-se no processo de vida acadêmica do aluno. AGRADECIMENTOSA meus pais, Márcia e Marino, pelo constante apoio e ensinamentos.Ao meu irmão, Pedro, pela paciência e convivência.Ao meu orientador, Prof. Dr. Fabiano Fruett pelos conselhos, ensinamentos e apoio durante a realização deste trabalho.Ao meu co-orientador, Dr. Claudio Floridia, pelas grandes contribuições, discussões e por ter paciência de trabalhar comigo.A toda a equipe do CPqD que teve participação neste projeto: Floridia, Rosolem, Rivael, Bassan, Danilo, Claudio Hortencio, Elias, Rodrigo e Ary.Aos pesquisadores e amigos do LSMO (Laboratório de Sensoriamento e Monitoração Óptica), por deixarem o trabalho sempre mais divertido.Agradeço também à Unicamp, ao CPqD, à Engie e à Itá Energética por tornarem este trabalho possível. RESUMOEste trabalho tem por objetivo o estudo de um sensor passivo de campo magnético baseado em fibra óptica para aplicação em geradores síncronos de grande porte, como os encontrados em usinas hidrelétricas. O princípio de funcionamento do sensor compreende o uso de grades de Bragg em fibra óptica, ou Fiber Bragg Gratings (FBG) associada a um material magnetostritivo, ou seja, um material que sofre deformações mecânicas devido à aplicação de um campo magnético. O sensor quantifica o campo magnético produzido pelos polos do rotor do hidrogerador para a detecção de curto-circuitos entre espiras adjacentes de um determinado polo. O sistema de monitoração compreende o sensor, a rede óptica, o equipamento de detecção, também chamado de interrogador, e o software de análise dos dados obtidos. A instalação do sensor foi feita nos dutos de ventilação do hidrogerador, simplificando o processo de fixação.Os resultados experimentais obtidos em campo mostram que a resposta do sensor é proporcional ao campo aplicado, com uma variação de amplitude do sinal de 160 a 200 picometros, para um campo com amplitude de 1 tesla, dependendo do posicionamento do sensor nos pontos de instalação. Além disso, foi calculada a correlação linear do sinal medido pelo sensor com a corrente de campo, temperatura do rotor e potência ativa do hidrogerador, obtendo-se 0,85, 0,87 e 0,85, respectivamente.Palavras-chave: Sensoriamento óptico. Grades de Bragg. Hidrogeradores. Material magnetostritivo.

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Temperature independent electrical field optical grating based sensor for high voltage applications

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Comparative analysis of Fiber Grating versus Fiber Powering for fiber optical sensing applications

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