[发明专利]一种全光纤电流互感器的开环信号检测方法及装置

权利要求书

1.一种全光纤电流互感器的开环信号检测方法，其特征在于，包括：

采用周期为2τ、幅值为V_π/2、且占空比不为1∶1的不对称方波作为调制信号，对光信号进行相位调制，所述τ为所述全光纤电流互感器的渡越时间；

在经过相位调制后的光信号发生干涉后，将发生干涉后的光信号转换为电信号；

对所述电信号进行采样处理；

在每个调制周期2τ内，将所述电信号正半周期的采样之和与负半周期的采样之和取差值，差值结果记为S₁，将所述电信号的峰值采样之和记为S₂，取S₁除以S₂的结果作为所述全光纤电流互感器的开环信号检测结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

根据采样速率确定所述不对称方波的占空比。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果所述不对称方波的占空比为1∶3，则所述发生干涉后的光信号的公式表达为：

所述经相位调制后的光信号的相移为π/2时，

所述经相位调制后的光信号的相移为0时，

所述经相位调制后的光信号的相移为-π/2时，

其中，I₀为光电探测器处的光功率，F为所述经相位调制后光信号的相移。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在对所述电信号进行采样处理之前，该方法还包括：

对所述电信号进行放大、滤波处理，经过放大、滤波处理后的电信号的公式表达为：

所述经相位调制后的光信号的相移为π/2时，

所述经相位调制后的光信号的相移为0时，

所述经相位调制后的光信号的相移为-π/2时，

其中，K为放大系数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S1的公式表达为：S₁＝MKI₀sin4F；所述S₂的公式表达为：S₂＝2MKI₀cos4F，其中，M为τ/2内的采样点数。

6.一种全光纤电流互感器的开环信号检测装置，其特征在于，包括：

前置放大器单元，分别与光电探测器和模/数转换单元连接，用于将所述光电探测器输出的电信号进行放大、滤波处理后，发送给模/数转换单元；

模/数转换单元，分别与所述前置放大器单元和数字信号处理单元连接，用于在所述数字信号处理单元产生的采样时钟的控制下，将所述前置放大器单元输出的模拟电信号转换为数字信号后，发送给所述数字信号处理单元；

数字信号处理单元，分别与模/数转换单元和方波产生单元连接，用于产生采样时钟并发送给模/数转换单元；产生周期为2τ、幅值为V_π/2、且占空比不为1∶1的不对称数字方波并发送给所述方波产生单元；在每个调制周期2τ内，将所述模/数转换单元输出的数字信号正半周期的采样之和与负半周期的采样之和取差值，差值结果记为S₁，将所述数字信号的峰值采样之和记为S₂，取S₁除以S₂的结果作为全光纤电流互感器的开环信号检测结果并输出；

方波产生单元，分别与所述数字信号处理单元和所述全光纤电流互感器的相位调制器连接，用于将所述数字信号处理单元产生的不对称数字方波转换为不对称模拟方波后输出给所述相位调制器。