[发明专利]一种利用晶体光阀传感器制造的光学电流测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及电学设备技术领域，具体涉及一种利用晶体光阀制造的光学电流测量装置。

背景技术

目前，磁光晶体应用比较广泛，晶体磁光阀就是其中一种应用，晶体磁光阀的结构是磁化方向垂直表面，方向相反的两种磁畴，其原理是顺磁化方向磁畴区域通光，反磁化方向磁畴区域挡光，也就是光通过特定的晶体时被晶体内部的阀门调节，阀门由外部磁场产生的磁力推动，根据磁场大小调节光透过率。在高压和超高压条件下，电力系统中广泛采充油的电磁感应式电流互感器以实现电流的测量，但局限于其测量原理，这类电流互感器的缺点主要在于绝缘困难，故障电流下磁饱和。所以，一种新型电流测量设备是人们一直想要寻找的，人们认为基于法拉第磁光效应原理，利用晶体磁光阀制造的光学电流互感器具有广泛的应用前景，它的优点是绝缘简单可靠、抗电磁干扰能力强、小巧、高精度测量、方便安装和运输等，相比于传统的CT，具有可观的性价比。目前，国际上非常重视在这一领域的研究，近几年来，取得了较好的研究成果，但也存在长期运行的性能稳定性和温度稳定性等问题。所以，光学电流互感器的合理设计和各个部件的谨慎选择对性能的改善显得尤为重要。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用晶体光阀传感器的光学电流测量装置，利用法拉第磁光效应的方法感应磁场，通过分析磁场来计算产生磁场的电流，通过差分双光路检测，消除外部磁场干扰，从而大大提高了光学电流互感器的测量精度。

为了解决背景技术中的技术问题，本发明提供了一种利用晶体光阀传感器制造的光学电流测量装置，包括光学起偏调制和解调、光电解调系统、动态校正系统、匀磁系统、磁屏蔽系统、传感头系统和光纤分支器；

所述光电解调系统包括光电解调单元和光源，所述光电解调单元通过光缆与所述光纤分支器上行接口连接，所述光源发出恒定的第一光信号，第二光信号和第三光信号，所述第一光信号和第二光信号通过所述光纤分支器传输到所述晶体光阀传感器，所述第三光信号通过所述光纤分支器传输到所述动态校正系统，所述晶体光阀传感器所感应的被测电流的磁场信号通过光纤分支器传回所述光电解调单元，所述光电解调单元将反馈回的光信号转换成电信号，并进行解调，计算出被测电流。

所述动态校正系统通过光纤与所述光纤分支器的下行接口连接，所述动态校正系统用于将光信号转化为电流，进而在晶体光阀传感器外侧形成参考磁场，所述晶体光阀传感器同时检测到参考磁场和所述匀磁系统产生的被测磁场。

所述传感头系统包括一个或多个晶体光阀磁场传感器和导电杆，所述晶体光阀传感器固定于所述导电杆周围，所述晶体光阀传感器的两端通过光纤与所述光纤分支器下行光接口连接。

所述匀磁系统包括匀磁环，所述匀磁环固定在所述晶体光阀传感器周围，所述匀磁环提供稳定的被测磁场环境。

进一步地，所述动态校正系统包括光学标尺，所述光学标尺与光纤分支器下行接口连接。

进一步地，所述第一光信号的波长为1400-1600nm；所述第二光信号的波长为1350-1550nm；所述第三光信号的波长为850-1050nm。

进一步地，所述第一光信号和所述第二光信号组成差分双光路。

进一步地，所述所述光源是激光发射器。

附图说明

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加完整、清楚的描述，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显然，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1是本发明一种晶体光阀传感器制造光学电流测量装置的结构示意图。

图中附图标记对应为1-晶体光阀传感器，2-匀磁环，3-导电杆，4-光学标尺，5-光纤分支器，6-光电解调单元，7-光缆，8-光源。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、完整的描述，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，显然，下面描述的实施例是本发明的一些实施例，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

实施例1

本实施例公开了一种利用晶体光阀传感器制造的光学电流测量装置，包括光电解调系统，动态校正系统、匀磁系统、传感头系统和光纤分支器5；