油浸式变压器光纤振动传感器的研制与测试
一种电力变压器振动实时监测装置的设计
一种电力变压器振动实时监测装置的设计摘要：随着电网的不断发展，变压器作为电力传输和分配的关键设备，其稳定运行对电网的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
然而，长期以来，变压器振动引起的损坏和事故频繁发生，给电网的稳定性和运行安全带来了巨大的风险。
因此，为了及时掌握变压器的振动状态，加强其实时监测是十分必要的。
本文设计了一种基于振动传感器和嵌入式系统的电力变压器振动实时监测装置，能够实时监测变压器的振动状态、自动诊断故障，并输出报警信号，有效地提高了变压器的可靠性和运行安全性。
关键词：变压器，振动监测，嵌入式系统，传感器，故障诊断正文：一、引言电力变压器是电力输配系统中不可缺少的关键设备之一。
变压器的运行状态直接影响整个电力系统的稳定性和安全性。
然而，变压器振动引起的损坏和事故频繁发生，严重影响了电网的稳定性和安全性。
因此，及时有效地监测变压器的振动状态、自动诊断故障具有十分重要的实际意义。
二、实时监测装置的设计本文设计了一种基于振动传感器和嵌入式系统的电力变压器振动实时监测装置。
该装置主要由振动传感器模块、嵌入式系统模块和报警输出模块组成，功能包括振动信号采集、信号预处理、故障诊断和报警输出四部分。
（一）振动信号采集模块振动传感器模块是本装置的核心部分，主要用于实时采集变压器的振动信号。
本文采用的是可靠、灵敏而且成本低廉的加速度传感器。
传感器将变压器产生的机械振动转换成电信号输出，经过信号调理电路后转化为可被处理芯片读取的模拟信号。
（二）信号预处理模块为了保证采集到的振动信号的质量和可靠性，信号预处理模块对采集到的振动信号进行了滤波和放大。
滤波部分采用数字滤波器，对采集到的振动信号进行数字滤波处理，去除噪声和干扰信号，保证信号的稳定性和可靠性。
放大部分采用运放放大器进行放大处理，提高信号的幅度，为后续的数字处理做好准备。
（三）故障诊断模块通过对采集到的信号进行FFT处理，我们可以得到变压器的频谱图。
油浸式电力变压器绕组光纤测温装置试验参考标准及要求
9
射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T 17626.3
频率范围：80MHz～3000MHz；试验场强：10V/m；
试品未产生功能丧失或能力降低现象
10
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.4
试验电压：电源端口4kV，数据端口2kV
试品未产生功能Leabharlann 失或能力降低现象11浪涌（冲击）抗扰度试验
GB/T 17626.5
试验电压：4kV
试品未产生功能丧失或能力降低现象
12
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验
GB/T 17626.6
频率范围：150kHz~80MHz；试验场强：10V
试品未产生功能丧失或能力降低现象
13
工频磁场抗扰度试验
GB/T 17626.8
磁场强度：100A/m
试品未产生功能丧失或能力降低现象
14
脉冲磁场抗扰度试验
GB/T 17626.9
磁场强度：1000A/m
试品未产生功能丧失或能力降低现象
15
阻尼振荡磁场抗扰度试验
GB/T 17626.10
磁场强度：100A/m
试品未产生功能丧失或能力降低现象
16
电压暂降和短时中断抗扰度试验
GB/T17626.11
暂降电压：60％UT；持续时间：10个周波；
6
介质强度试验
GB4943.1
试验电压：2000V（交流）实验时间：1min
试验期间受试部位无击穿和飞弧现象
7
冲击电压试验
GB4943.1
试验电压：5000V电压波形：1.2/50μs
试验期间受试部位无击穿和飞弧现象
基于光纤Bragg光栅传感的油浸式变压器测温系统
2010年 第12期仪表技术与传感器Instrum ent T echn i que and Sensor 2010 N o 12基金项目:宁德师专引进人才科研项目(2009Y021)收稿日期:2009-11-01 收修改稿日期:2010-07-09基于光纤Bragg 光栅传感的油浸式变压器测温系统廖建庆(宁德师范学院物理与电气工程系,福建宁德 352100)摘要:鉴于传统温度传感器受到周围环境因素的影响较大,系统采用抗干扰能力强和对温度极其敏感的光纤布拉格光栅(FBG )传感器。
光信号通过该传感器进行传输和测量,实现现场的无电监测。
系统以数字信号处理器TM S320F2812为核心,分析了光纤光栅传感器的结构原理和光纤光栅解调系统,介绍了系统硬件组成和软件实现。
实验结果表明该系统温度测量精度较高,适用于中、小型电力变压器的监测和保护。
关键词:油浸式变压器;光纤布拉格光栅传感器;温度;数字信号处理器中图分类号:TM 403 9 文献标识码:B 文章编号:1002-1841(2010)12-0098-03T e mperatureM onitori ng Syste m for O il filled Transfor m erBased on F i ber Bragg G rati ng SensorL I AO Ji an q i ng(D epart m en t of Physics&E lectrica l Engineering ,N i ngde Nor ma lUn iver sity ,N i n gde 352100,China)Abstract :The trad iti ona l temperature sensors are i m pacted greatl y by env iron m ental facto rs .T he sy stem used fibe r B ragg g ra t ing (FBG )sensor w it h an ti ja mm i ng capab ilit y and ex tre m e l y sensiti ve to te m pera t ure .O ptica l si gnal trans m its through the sensor to ach i eve mon i to ri ng .T he syste m took di g i ta l si gna l processor T M S320F 2812as the core .T he pape r ana lyzed t he structural pri nc i ple o f fiber Bragg g rating senso r and its demodu lati on sy stem ,i ntroduced t he hardwa re com ponents and soft w are i m ple m entati on .The experi m enta l resu lts show tha t the h i gh accuracy te mperature m eas ure m ent syste m is fit for s m a ll and m edi u m po w er transfor m er s m on itor i ng and protecti on .K ey word s :o il filled transfor m er ;fi ber bragg g rati ng bensor ;te m perature ;DSP 0 引言变压器按照冷却方式和冷却介质可以分为空气冷却的干式变压器和用油冷却的油浸式变压器[1],大多油浸式变压器的损坏和故障都是绝缘系统的老化而造成的,而绝缘的老化由温度决定。
基于大数据的500kV油浸式变压器荧光光纤温度监测系统的设计与实现
基于大数据的500kV油浸式变压器荧光光纤温度监测系统的设计与实现摘要：电力系统中，维护电力变压器的正常运行是整个系统可靠供电的基本保证．近年来，我国用电需求快速增长，电力系统发展方向为超高压、大容量．因此，变压器的故障率也随之增加．据相关资料统计，110kV及以上变压器的平均事故率在0．69％以上．尤其是近年来，变压器因过载运行，导致绝缘老化、变压器绕组击穿、烧毁事故率高达75％以上．高压油浸电力变压器的寿命主要取决于固体绝缘(纤维纸)的寿命，温度、水分和氧气是促使其绝缘老化的主要因素．热效应为变压器老化的决定性因素，热点温度的高低决定了变压器的使用寿命。
关键词：荧光光纤温度传感器；荧光寿命；工频耐压；雷电冲击引言500kV以上超高电压等级油浸式变压器超高压油浸式变压器内部绕组温度实时监测是保障变压器可靠运行的重要部分，现有的超高压油浸式变压器内部绕组温度是通过绕组温度计算模型推算而来。
变压器内部热点温度，除了线圈发热通过热传递引起其他位置温度的变化外，还与变压器线圈附近的磁通量有关，通过模型推算变压器内部温度分布，误差较大。
本文论述了基于荧光余晖衰减特性与温度关系，研究出一种荧光光纤温度传感技术，给出了传感器荧光材料特性、结构封装，验证了传感器的测温精度和所使用材料的安全可靠性。
该温度监测系统已经成功应用500kV以上超高压等级油浸式变压器中，实现了超高压油浸式变压器内部绕组温度真正意义上的在线监测[1]。
1荧光光纤温度监测系统构成及传感器基本原理光致发光现象是荧光测温法的工作机理所在．由普朗克定律可知，当物质受到某种形式的能量的激发会产生电子跃迁，跃迁过程在能级E，与能级E：之间进行，波长为A的光波会在这一过程中发射。
根据对荧光信号处理方式的不同，荧光光纤温度传感器通常分为：荧光强度型、荧光强度比型和荧光寿命型[2]。
其中，荧光寿命型光纤温度传感器与其他上述两种传感器相比，探测器的退化、光纤弯曲和光源等因素对系统影响甚小，修正传感器探头较为容易，在中低范围内测量精度与灵敏度均较高，适用于变压器内部温度测量的要求．目前，国内外在变压器绕组测温领域使用的荧光光纤传感器均为荧光寿命型光纤温度传感器[3]。
油浸式变压器试验报告
油浸式变压器试验报告本试验报告的目的是对一台油浸式变压器进行全面的性能测试，以确保其性能符合相关标准和规范，为电力系统的安全稳定运行提供保障。
本次试验采用的主要设备包括：电压表、电流表、功率表、温度计、压力表、油样采集器、声级计等。
（1）外观检查：对变压器的外观进行仔细观察，检查其结构是否合理，各部件是否完好无损，紧固件是否松动，有无渗漏油现象等。
（2）绝缘电阻测试：使用绝缘电阻测试仪对变压器的绝缘电阻进行测试，以评估其绝缘性能。
测试包括绕组对地、相间及各绕组间的绝缘电阻。
（3）介质损耗角正切值测量：通过介质损耗角正切值测量仪来测量变压器的介质损耗角正切值，以评估其绝缘性能。
（4）空载试验：在额定电压下进行空载试验，以检查变压器的空载性能。
通过测量输入输出电压、电流及功率因数等参数，评估变压器的性能。
（5）短路试验：在额定电流下进行短路试验，以检查变压器的短路性能。
通过测量输入输出电压、电流及功率因数等参数，评估变压器的性能。
（6）温升试验：在额定负荷下运行变压器，并实时监测其温度变化，以检查其温升性能。
通过与标准对比，评估变压器的性能。
（7）噪声测试：使用声级计对变压器运行时的噪声进行测试，以评估其噪声水平。
外观检查结果表明，该变压器的结构合理，部件完好无损，紧固件无松动现象，无渗漏油现象。
绝缘电阻测试结果表明，该变压器的绝缘电阻符合相关标准要求，说明其具有良好的绝缘性能。
介质损耗角正切值测量结果表明，该变压器的介质损耗角正切值在允许范围内，说明其具有良好的绝缘性能。
油浸式变压器作为电力系统的重要设备，其正常运行对于整个电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
本文对油浸式变压器故障诊断方法进行综述，详细介绍了几种常见的方法及其优劣和应用情况，并展望了未来的发展趋势。
油浸式变压器是一种常见的电力设备，其主要作用是转换和传输电力。
由于其工作环境的复杂性和高电压、大电流的运行特点，油浸式变压器常常会出现各种故障，如绕组变形、绝缘老化、过热等，这些故障不仅会影响电力系统的正常运行，严重时还可能导致设备损坏和火灾事故。
油浸式电力变压器绕组光纤测温装置试验方法
油浸式电力变压器绕组光纤测温装置试验方法1.实验前的准备工作：首先，需要确保光纤测温装置的设备完好，并根据其使用说明书进行正确的安装。
然后，要对光纤进行质量检查，确保其外壳完好无损，并且光缆之间不会相互干扰。
此外，还需要检查光纤的连接器是否正确，同时检查光纤光谱仪和测温软件是否正常工作。
2.实验装置的设置：将测温装置的光纤布置在变压器绕组的表面上，并确保光纤与绕组的接触良好。
可以使用导热胶等材料来提高光纤与绕组的接触质量。
同时，还要在光纤的两端进行标记，方便后续数据的处理和分析。
3.温度采集和数据记录：启动光纤测温装置的光谱仪，并在测温软件中设置好采集参数。
开始采集温度数据后，运行一段时间以确保数据的准确性，并观察温度曲线的变化。
同时，可以通过测温软件将温度数据实时显示在计算机上，方便进行实时监测和记录。
4.数据分析和结果处理：实验结束后，将采集到的温度数据导入计算机软件中进行分析和处理。
首先，可以对数据进行滤波和平均处理，以消除采集过程中的噪声和干扰。
接下来，可以绘制温度随时间变化的曲线图，并进行趋势分析，判断绕组的温度分布情况。
最后，根据实验数据和分析结果，对绕组的温度状态进行评估和判断。
5.结果的验证和报告：为了保证试验结果的准确性和可靠性，可以对实验进行多次重复，并对实验数据进行比对和验证。
在得到可信的结果后，将试验过程、数据分析和结果评估等内容整理成报告，以备后续参考。
总结：油浸式电力变压器绕组光纤测温装置试验方法主要包括实验前的准备工作、实验装置的设置、温度采集和数据记录、数据分析和结果处理、结果的验证和报告等步骤。
通过这些步骤，可以对变压器绕组的温度分布情况进行准确的测量和评估，从而保证变压器的正常运行和安全使用。
油浸式变压器光纤振动传感器的研制与测试
Journal of Sensor Technology and Application 传感器技术与应用, 2016, 4(1), 47-55 Published Online January 2016 in Hans. /journal/jsta /10.12677/jsta.2016.41006文章引用: 皮本熙, 徐立新, 李文震, 刘诣, 杜振波, 叶阳, 夏历. 油浸式变压器光纤振动传感器的研制与测试[J]. 传The Design and Test of Fiber Grating Based Sensor for the Vibration Signals from Oil-Immersed TransformerBenxi Pi 1, Lixin Xu 2, Wenzhen Li 2, Yi Liu 1, Zhenbo Du 1, Yang Ye 3, Li Xia 3*1State Grid Electric Power Research Institute Nanrui Co., Ltd., Wuhan Hubei2State Grid Eastern Inner Mongolia Electric Power Co., LTD, Hohhot Inner Mongolia 3Huazhong University of Science and Technology, Wuhan HubeiReceived: Jan. 6th , 2016; accepted: Jan. 26th , 2016; published: Jan. 30th, 2016Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/AbstractA vibration sensor based on fiber Bragg grating is proposed for the measurement of vibration sig-nals in oil-immersed transformers. This paper firstly describes the principle structure of the sen-sor and the advantages of the vibration signal in the special environment of the transformer. Through the vibration simulation test, no-load and oil two kinds of sensor performance test and under oil immersion environment, the measured vibration signal dynamic range for 400 Hz, the measurement accuracy is up to 1 Hz. Finally, the temperature rise experiment is performed in the transformer insulation oil, and the vibration signal can be accurately measured from the temper-ature range of 40˚C - 100˚C .KeywordsFiber Grating, Transformer, Vibration Sensing, Temperature Rise油浸式变压器光纤振动传感器的研制与测试皮本熙1，徐立新2，李文震2，刘 诣1，杜振波1，叶 阳3，夏 历3*1国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，湖北 武汉 2国网内蒙古东部电力有限公司，内蒙古 呼和浩特*通讯作者。
基于FBG传感器的变压器振动信号检测与分析
基于FBG传感器的变压器振动信号检测与分析高立慧;赵振刚;张长胜;郭丽君;李凯;李川【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2017(036)002【摘要】为了早期发现电力变压器的振动故障问题,需要选择有效位置对变压器的振动状态进行检测.针对电力变压器铁芯-绕组振动特性,通过有限元分析,仿真得到铁芯-绕组测点位置.以型号为S13-12500/35型油浸式无励磁调压35 kV电力变压器为试验对象,将光纤Bragg光栅(FBG)振动传感器安装于铁芯-绕组的测点位置,对不同负载下变压器振动信号进行检测与频谱分析,结果表明:变压器振动信号频率集中在100 Hz及其倍频处;在80％,90％,100％负载下,幅频信号100 Hz处的振动幅值随着变压器负载的增大而增大.%In order to early detect the vibration fault of power transformer,it needs to select effective position to detect vibration state of transformer.Aiming at characteristics of power transformer core winding vibration and through finite element analysis,position of measuring points is determined.In model S13-12500/35 oil-immersed transformers subjects,FBG sensor is installed on the vibration measuring point location of core and winding,transformer vibration signal is detected and frequency spectrum is analyzed under different load.The results show that the vibration signal frequency of transformer is focused on the 100 Hz and the frequency doubling;under 80 ％,90 ％,100 ％ load,vibration amplitude of the amplitude-frequency signal at 100 Hz increases as the load of transformer increases.【总页数】4页(P64-66,70)【作者】高立慧;赵振刚;张长胜;郭丽君;李凯;李川【作者单位】昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明650500;昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明650500;昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明650500;昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明650500;昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明650500;昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明650500【正文语种】中文【中图分类】TP212.9【相关文献】1.埋入式FBG振动传感器在变压器铁芯-绕组振动检测中的应用 [J], 徐智超;李凯;赵振刚;李英娜;李川2.用振动信号分析法监测电力变压器状况时传感器安装位置研究 [J], 苗晓阳;汲胜昌3.深度可调式FBG变压器油温传感器研究 [J], 杨洪磊;熊新;梁仕斌;薛俊华;李川4.基于虚拟仪器的精密球研磨加工的振动信号检测与分析 [J], 夏其表; 王洁; 许凤亚5.基于虚拟仪器的精密球研磨加工的振动信号检测与分析 [J], 夏其表; 王洁; 许凤亚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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Journal of Sensor Technology and Application 传感器技术与应用, 2016, 4(1), 47-55 Published Online January 2016 in Hans. /journal/jsta /10.12677/jsta.2016.41006文章引用: 皮本熙, 徐立新, 李文震, 刘诣, 杜振波, 叶阳, 夏历. 油浸式变压器光纤振动传感器的研制与测试[J]. 传The Design and Test of Fiber Grating Based Sensor for the Vibration Signals from Oil-Immersed TransformerBenxi Pi 1, Lixin Xu 2, Wenzhen Li 2, Yi Liu 1, Zhenbo Du 1, Yang Ye 3, Li Xia 3*1State Grid Electric Power Research Institute Nanrui Co., Ltd., Wuhan Hubei2State Grid Eastern Inner Mongolia Electric Power Co., LTD, Hohhot Inner Mongolia 3Huazhong University of Science and Technology, Wuhan HubeiReceived: Jan. 6th , 2016; accepted: Jan. 26th , 2016; published: Jan. 30th, 2016Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/AbstractA vibration sensor based on fiber Bragg grating is proposed for the measurement of vibration sig-nals in oil-immersed transformers. This paper firstly describes the principle structure of the sen-sor and the advantages of the vibration signal in the special environment of the transformer. Through the vibration simulation test, no-load and oil two kinds of sensor performance test and under oil immersion environment, the measured vibration signal dynamic range for 400 Hz, the measurement accuracy is up to 1 Hz. Finally, the temperature rise experiment is performed in the transformer insulation oil, and the vibration signal can be accurately measured from the temper-ature range of 40˚C - 100˚C .KeywordsFiber Grating, Transformer, Vibration Sensing, Temperature Rise油浸式变压器光纤振动传感器的研制与测试皮本熙1，徐立新2，李文震2，刘 诣1，杜振波1，叶 阳3，夏 历3*1国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，湖北 武汉 2国网内蒙古东部电力有限公司，内蒙古 呼和浩特*通讯作者。
皮本熙等3华中科技大学，湖北武汉收稿日期：2016年1月6日；录用日期：2016年1月26日；发布日期：2016年1月30日摘要本文研制了一种基于光纤光栅的振动传感器，可应用于油浸式变压器中的振动信号测量。
文章首先描述了此传感器的原理结构以及其在变压器的特殊环境中测量振动信号的优势。
通过模拟振动实验，进行了空载和油浸两种情况下传感器的性能测试，在油浸环境下，其测量振动信号的动态范围为400 Hz，测量精度可达1 Hz。
最后在变压器绝缘油中进行温升实验，从40℃~100℃温度范围内，都能准确测量振动信号。
关键词光纤光栅，变压器，振动传感，温升1. 引言随着国家经济发展，我国电网规模不断扩大，变压器容量也逐步提高。
变压器作为电力系统中最核心的设备，其长时间安全的运行对于整个电网的正常工作至关重要[1] [2]。
因此，对变压器状态进行实时在线监测，及时了解其运行状况，提早发现出现的异常或故障并进行维护和抢修，是减少安全事故、降低经济损失的重要措施。
目前，最典型的变压器为油浸式电力变压器，由器身(铁芯、绕组、引线、开关)，变压器绝缘油，油箱，冷却装置和出线装置等组成[3]。
在运输、安装和运行之后，其铁芯和绕组的压紧程度将逐渐降低。
另外，随着运行时间的不断变长，绕线的不断老化以及高电压下产生的漏磁现象都会使铁芯和绕组产生振动[4]。
而长时间的异常振动有可能使铁芯松动或绕组变形，一旦出现这种情况，将大大降低抗击短路电流的能力。
甚至可能会击穿铁芯造成铁芯与绕组的损坏，严重影响变压器的绝缘能力与使用寿命。
根据国内外主流的变压器振动信号监测手段，其需要空载变压器即离线检测，然后利用电气方法对变压器的电荷进行测量进而判断振动是否异常[5]。
显然，这种方法非常繁琐而且也不利于经济效益。
而光纤的特有性质刚好弥补了传统电气方法的缺陷，光纤具有灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、体积小、便于复用、易于成网等诸多特点[6]，大大降低了高压强磁环境对变压器状态在线监测的影响。
光栅作为应用相当广泛的特种光纤，已经有很多研究把光纤光栅应用在变压器的振动信号检测上。
2. 国内外研究现状光纤光栅振动传感器的研究在国内开始于20世纪90年代初，1996年，清华大学在FBG特性研究中就对FBG振动传感器提出了设计思路，此后国内很多高校和科研单位，从不同的角度对FBG振动传感器的设计提出具体的探讨和研究[7]，原理多是由悬臂梁提供弹性力，这样的设计易产生啁啾或多峰现象致使测试不准，灵敏度低。
在国外，T.A. Berkoff于1996年设计了如图1所示的振动传感器[8]，他把光纤光栅埋在了橡胶弹性体中，它的固有频率达2 KHz，但是这种结构使光纤受到橡胶弹性体的横向压力导致反射波波峰啁啾和拓宽，使测量精度大大降低。
M.D. Todd [9]在1998年设计了构造如图2的振动传感器，比T.A. Berkoff的设计有所改进，横向力的影响降到原来的1%，防止了扭转和平面外的振动影皮本熙 等响，但是由于振动时光纤处的应变不均匀，同样会出现反射波波峰啁啾，降低了测试精度，而且灵敏度系数(0.24~1.53 pm/ms −2)小，也不能满足工程中低频振动测试需要。
Akira Mitab [10]在2001年设计了结构如图3的振动传感器，灵敏度系数达到60 pm/ms 之，固有频率49.2 Hz ，基本满足了工程的应用需求，但是该方案降低了传感器的工作范围，另外传感器工作时自由振动衰减慢，影响传感器的工作性能。
以上这些设计，因为测试灵敏度低，并不能很好的满足工程应用中低频振动测试的需要。
主要原因是传感器结构不合理，如采用悬臂梁结构，因光纤光栅栅区直接粘贴在悬臂梁表面，悬臂梁振动带动光纤光栅变形时，易使光纤光栅产生啁啾或多峰现象，造成测试不准，且振动信号偏小(弱)，灵敏度低；另外，没有刻意设计系统阻尼，由于系统阻尼小，造成传感器工作范围窄，上限工作频率约为无阻尼固有Figure 1. Elastomer FBG vibration sensor scheme put forward by T.A.Berkoff图1. T.A. Berkoff 提出的弹性体FBG 振动传感器方案侧视图平面图振动方向Figure 2. Elastic beam FBG vibration sensor scheme put forward by M.D. Todd图2. M.D. Todd 提出的弹性梁FBG 振动传感器方案振动方向Figure 3. FBG vibration sensor scheme put forward by Akilra Mita 图3. Akilra Mita 提出的FBG 振动传感器方案皮本熙 等频率的20%，且工作时自由振动衰减缓慢，影响传感器工作性能。
3. 适用于油浸式变压器的光纤光栅振动传感器设计由于应用在变压器内部的光纤光栅加速度传感器容易受到变压器温度和变压器油阻尼的影响，因此，必须设计一种能够具有温度自补偿功能的光纤光栅振动传感器，且传感器必须做金属密闭封装，将振子与外界环境完全隔离，否则变压器油阻尼随温度不断变化会导致振子的振动阻力受到影响，从而使测量的结果产生误差。
根据变压器内部液体环境的特殊要求，结合常见的光纤光栅振动传感器的结构特点，本研究特别设计了一款能够在变压器绝缘油环境中使用的光纤光栅振动传感器，其内部结构如图4所示。
该光纤光栅振动传感器由质量–弹簧系统构成，进行振动测量时，将传感器外壳固定在待测物体上，外界振动使得传感器外壳和惯性质量块之间发生相对运动，通过L 型悬臂梁作用在1号光纤光栅和2号光纤光栅上，使光纤光栅在其轴向受到应力的作用而产生拉伸或压缩，1号光纤光栅和2号光纤光栅在拉伸和压缩中交替转换，其光纤光栅中心波长随之发生漂移。
通过检测光纤光栅中心波长漂移量的大小和变化频率即可实现对振动频率的测量。
上述双光纤光栅加速度传感器，其特征在于，1号光纤光栅和2号光纤光栅为全同的光栅且沿L 型悬臂梁的上端完全对称布置，即中心波长、温度系数和应变系数均相同，则当质量块向下振动时，1号光纤光栅被拉伸，2号光纤光栅被压缩，其波长变化量分别为：1t K T K λεε∆=⋅∆+⋅∆ (1) 2t K T K λεε∆=⋅∆−⋅∆ (2) 式中，1λ∆为第一光纤光栅的波长变化量，2λ∆第二光纤光栅的波长变化量，T ∆为温度变化量，ε∆为振动引起的应变变化量。