[发明专利]光纤电流传感器在审
申请号: | 201510860159.5 | 申请日: | 2015-11-28 |
公开(公告)号: | CN105334374A | 公开(公告)日: | 2016-02-17 |
发明(设计)人: | 李松涛;靳伟佳 | 申请(专利权)人: | 华北电力大学(保定) |
主分类号: | G01R19/00 | 分类号: | G01R19/00;G01R15/24 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 071003 河*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 光纤 电流传感器 | ||
1.一种光纤电流传感器,包括激光器,起偏器,光纤分束器,光纤线圈,保偏光纤,被测导线,沃拉斯顿棱镜,光探测器,以及信号处理器,其特征在于:其中激光器发出的激光光束经由起偏器2后起偏或直接发出线偏振激光束传输到光纤分束器,光纤分束器为50∶50分束比,光纤分束器的两个输出端分别通过保偏光纤连接到一个光纤线圈的输入端,两个光纤线圈以位置错开、其余方式相同的方式缠绕在被测导线上,每个光纤线圈的输出端分别通过保偏光纤连接到一个沃拉斯顿棱镜的输入端,每个沃拉斯顿棱镜的输出端分别设置两个光探测器,这两个光探测器均连接一个第一信号处理单元,这两个第一信号处理单元共同连接一个第二信号处理单元,其中两个光纤线圈中的一个的光纤表面涂覆有电磁屏蔽层,其中所述两个第一信号处理单元分别计算所接收到信号的光偏振面旋转角度,而第二信号处理单元用于将接收到的两个偏振面旋转角度进行相减运算,从而得出最终的偏振面旋转角度,并依据该最终计算出的偏振面旋转角度来计算被测导线的电流强度。
2.根据权利要求1所述的电流传感器,其特征在于:所述光纤分束器的数量为一个。
3.根据权利要求1所述的电流传感器,其特征在于:所述屏蔽层为金属涂覆层,厚度为几个微米。
4.根据权利要求1所述的电流传感器,其特征在于:所述保偏光纤的长度为10cm以下。
5.一种利用光纤电流传感器进行电流测量的方法,其特征在于包括以下步骤:激光器发出激光束经由起偏器后变为线偏振光或者由激光器直接发出线偏振激光束,然后经由光纤分束器之后变为两束完全相同的线偏振激光束,这两束线偏振激光束分别经过保偏光纤进入到一个缠绕到被测导线上、圈数相同的光纤线圈上,两个光纤线圈以位置错开、其余方式相同的方式缠绕在被测导线上,这两个光纤线圈出射的光束经由沃拉斯顿棱镜进行分光然后光探测器进行光强检测,从而得到两个检测结果,然后对这两个检测结果进行对比即可得出上述两个光束每个经过光纤线圈之后偏振面的旋转角度,其中一个光纤线圈中的光纤上包覆有电磁屏蔽层,使得被测导线中的电磁场不能对该光纤线圈内的线偏振光产生影响,能够产生影响的只是环境的因素,将得到的两个偏振面旋转角度进行相减运算以将由环境因素造成的偏振面旋转角度减去,最终偏振面旋转角度的变化仅是由电流引起的改变,最后,根据最终计算出的偏振面旋转角度即可计算出被测导线内的电流值。
6.根据权利要求5所述的电流测量的方法,其特征在于:所述光纤分束器的数量为一个。
7.根据权利要求5所述的电流测量的方法,其特征在于:所述屏蔽层为金属覆层,厚度为几个微米。
8.根据权利要求5所述的电流测量的方法,其特征在于:所述保偏光纤的长度为10cm以下。
9.根据权利要求5所述的电流测量的方法,其特征在于:所述屏蔽层的厚度为2微米。
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