基于MEMS的光学电流传感器与微纳安检流计的研究.pdf

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中国科学院研 究生院
博士学位论文
基于 〔 的光学 电流传感器与微纳安检流计的研究
赵本 刚
指 导老师 吴亚明 研 究员
中国利学 院上海微系统 与信息技术研究所
中请学位级别 工学博士 学科 专业 名称 微 电子学 与固体 电子学
论文提交日期 年 月 论文答辩日期 年 月 日
培养单位 中国科学院上海微 系统与信 息技术研究所
学位 授予单位 中国科 学院研究 生院
答 辩委员 会主席 杨建义 教授
20 。, 弩号。
分类号
编 号
中国科 学院研究生院
博士学位论文
指导老师 吴亚明 研究员
中国科学院上海微系统与信息技术研究所
申请学位级别 工学博士 学科专业名称 微电子学与固体 电子学
论文提交 日期 年 月 论文答辩 日期 年 月 日
培养单位 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
学位授 予单位 中国科 学院研 究生 院
答辩委员会主席 杨建义 教授
基于 的光学电流传感器与微纳安检流计的研究
基于 的光学电流传感器与微纳安检流计的研究
赵本 刚 微 电子学与 固体 电子 学
指 导老师 吴 亚 明 研究员
摘要
高压 大 电流和微纳安 电流 的测 量是 电流传 感器领 域中的两个重要应用方 向, 这两
类电流信 号难 以直接测量 , 必须对 其信 号进行 处理 、 变换才能达到精确测量 的 目的 。
光学 电流传感器与传统 的电流互感 器相 比具有很多优点 , 但在 实际应用 中还受到多种
因素的制 约 , 其 中温度 引起 的精度 问题和传感 头老化 问题 最为 明显 , 目前还 正处于研
究和试 验阶段 。对 于微纳安 电流 的测量 , 通常采用将输入 电流进行放 大的 电路检测法 ,
然而放大器对输入信 号放大 的同时也对 干扰噪声进行放大 , 使测 量结果产生较大 的影
响 。
结合 技术可大批量 、 高一致性 、 低成本 的加工特 点和光纤传感 技术 , 本 论
文提 出了基 于 的光 学 电流传感 器 一 和 微纳安检 流计 , 主要进行
了如下 的研究工作
针对频 率 几 百到几千 安培范 围内高压 电流 的 电力 工业 测量需求 , 论文 首
次提 出由 线圈 、 扭转微镜 和双光纤准直器构成