【摘 要】
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光纤电流传感器是一种集光纤传感技术、光电技术、非线性光学及信号处理等多个学科的理论和应用于一体的新型传感器。它具有某些传统电流互感器无法比拟的特点和优势,在电力工
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光纤电流传感器是一种集光纤传感技术、光电技术、非线性光学及信号处理等多个学科的理论和应用于一体的新型传感器。它具有某些传统电流互感器无法比拟的特点和优势,在电力工业中具有广泛的应用前景和社会经济效益。本文对光纤电流传感器技术进行了研究。主要内容如下:
⑴阐述了光纤电流传感器的原理及应用,对应用光学玻璃传感头的光纤电流传感器进行了研究。这种传感器避免了光纤双折射带来的缺点,其传感单元主要由传感头与偏振器件构成。
⑵基于法拉第效应原理设计了光纤电流传感器。半导体激光器发出的光经起偏器及自聚焦透镜耦合进入传感器头,当偏振光在传感头中传播时,由于受到载流导线磁场作用而产生的法拉第效应,使得偏振光的偏振面发生旋转。只要测算出偏振面旋转的角度即可推导出被测量电流的大小。
⑶设计了激光器驱动电路。该电路采用新型具有自动光功率控制的激光器驱动芯片,使该系统的光源能够稳定输出,并且对激光器的输出功率完全可调,保证了传感系统的测量精度。
⑷对系统的实验结果进行了深入分析,对产生系统误差的因素和改进方法进行了讨论。文章认为在光学传感头加工及光路耦合工艺等方面需要加大改进。采用这种方法设计的光纤电流传感器可以实现对工频大电流的测量。
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