[发明专利]全光纤电流传感器及电流闭环反馈校正方法

权利要求书

1.一种全光纤电流传感器，包括光电信号处理单元，其特征在于，包括在光电信号处理单元中的光纤延迟线后串接的两个传感光纤环，其中一个传感光纤环为参考电流传感光纤环，另一个传感光纤环为被测电流传感光纤环，所述参考电流传感光纤环串接在光纤延迟线和被测电流传感光纤环之间，所述参考电流传感光纤环上绕有电流导线，电流导线的两端连接在一标准参考电流发生器上，所述标准参考电流发生器与光电信号处理单元进行通讯连接。

2.根据权利要求1所述的全光纤电流传感器，其特征在于，所述全光纤电流传感器为反射式光纤电流传感器，其中参考电流传感光纤环包括依次熔接的线保偏光纤、四分之一波片、参考电流传感光纤、四分之一波片和线保偏光纤，被测电流传感光纤环包括依次熔接的线保偏光纤、四分之一波片和被测电流传感光纤，被测电流传感光纤的末端镀有反射膜。

3.根据权利要求1所述的全光纤电流传感器，其特征在于，所述全光纤电流传感器为直通式光纤电流传感器，其中参考电流传感光纤环和被测电流传感光纤环均包括依次熔接的线保偏光纤、四分之一波片、电流传感光纤、四分之一波片和线保偏光纤。

4.根据权利要求1所述的全光纤电流传感器，其特征在于，所述全光纤电流传感器为反射式光纤电流传感器；其中

参考电流传感光纤环依次包含一螺旋速率上升段光纤、一螺旋速率匀速段光纤和一螺旋速率下降段光纤，其中螺旋速率上升段光纤和螺旋速率下降段光纤为沿光纤方向的对称结构，二者长度相等且螺旋速率对称相同，螺旋速率匀速段光纤为对磁场敏感的保椭圆偏振光纤或保圆光纤；所述螺旋速率上升段光纤起点和螺旋速率下降段光纤起点位于参考电流传感光纤环的不同圈上，两个起点位于所在环的位置在空间上重合，螺旋速率上升段光纤终点与螺旋速率下降段光纤终点位于参考电流传感光纤环的不同圈上，两个终点位于所在环的位置在空间上重合；

被测电流传感光纤环依次包含一线保偏光纤、一变速螺旋段光纤和一匀速螺旋段光纤，其中变速螺旋段光纤向线保偏光纤过渡的一端的螺旋速率为零，向匀速螺旋段光纤过渡的一端的螺旋速率为设定最高值，匀速螺旋段光纤为螺旋速率为设定最高值的对磁场敏感的保椭圆偏振光纤或保圆光纤，其末端镀有反射膜；所述变速螺旋段光纤位于一磁场屏蔽管中，所述匀速螺旋段光纤的末端紧靠磁场屏蔽管的外侧，且反射膜与磁场屏蔽管的末端面对齐。

5.根据权利要求4所述的全光纤电流传感器，其特征在于，所述磁场屏蔽管的长度大于等于变速螺旋段光纤的长度。

6.根据权利要求1所述的全光纤电流传感器，其特征在于，所述全光纤电流传感器为直通式光纤电流传感器，其中参考电流传感光纤环和被测电流传感光纤环均依次包含一螺旋速率上升段光纤、一螺旋速率匀速段光纤和一螺旋速率下降段光纤，其中螺旋速率上升段光纤和螺旋速率下降段光纤为沿光纤方向的对称结构，二者长度相等且螺旋速率对称相同，螺旋速率匀速段光纤为对磁场敏感的保椭圆偏振光纤或保圆光纤；所述螺旋速率上升段光纤起点和螺旋速率下降段光纤起点位于参考电流传感光纤环的不同圈上，两个起点位于所在环的位置在空间上重合，螺旋速率上升段光纤终点与螺旋速率下降段光纤终点位于参考电流传感光纤环的不同圈上，两个终点位于所在环的位置在空间上重合。

7.根据权利要求2或3所述的全光纤电流传感器，其特征在于，所述四分之一波片由光偏振态变换波片代替。

8.如权利要求1所述的全光纤电流传感器的电流闭环反馈校正方法，其特征在于，

标准参考电流发生器产生穿过参考电流传感光纤环的参考电流I_R，通过光电信号处理单元和参考电流传感光纤环测得的参考电流传感信号为V_R；

所述被测电流传感光纤环环内有被测电流通过时，通过光电信号处理单元和被测电流传感光纤环测得的被测电流传感信号为V_T，则通过被测电流传感光纤环的被测电流I_T可表示为I_T＝I_R×(V_T/V_R)。