[实用新型]一种电流检测器件

说明书

本实用新型实施例提供的一种电流检测器件，包括传感元件，所述传感元件包括：谐振腔、熔锥光纤以及填充于所述谐振腔中的磁感应物质；谐振腔，用于控制满足谐振条件的光线在谐振腔中形成谐振，谐振条件与谐振腔中的折射率关联；磁感应物质，用于根据周围环境的磁场变化，改变自身的折射率，以改变谐振腔中的折射率；熔锥光纤设置在谐振腔之上，熔锥光纤的一端用于接收光源发出的探测光，并将探测光耦合进谐振腔中；熔锥光纤的另一端用于输出探测光中波长不满足谐振腔的谐振条件的光线作为电流检测光线，电流检测光线用于检测引起磁感应物质周围环境的磁场变化的电流变化量。本实用新型实施例可以实现待测电路中电流的精确检测。

技术领域

本实用新型实施例涉及电流传感器技术领域，尤其涉及一种电流检测器件。

背景技术

电流是一个基本的电学物理参量，它的变化直接关系到很多电学设备、电学系统乃至电力系统的正常运转。因此，人们很早就开始对电学设备、系统的电流参量进行密切的监测。传统的电流传感器主要是通过电流互感器实现，该类型的电流传感器有如下不足之处，如绝缘结构复杂、抗电磁干扰差、互感铁芯易饱和、器件体积大、质量重等。

鉴于传统电流传感器的以上缺点，人们一直在致力于设计新型电流传感器。其中，光学电流传感器具有小型化，重量轻，不易受电磁干扰等优点而备受人们的青睐。通常，光学电流传感器一般可采用以下几种方式实现：第一种类型的光电流传感器采用法拉第旋光效应，利用电流产生的磁场对传播中的光场偏振方向的改变，实现对电流的传感。第二种类型的光电流传感器采用焦耳热效应和热光效应，利用通电电阻中的焦耳热，结合材料的热光效应最终导致材料折射率发生变化，实现对对电流的探测。然而，第一种类型的电流传感器受限于材料的费尔德系数太小，无法实现高精度的电流传感。整个光纤链路中采用保偏光纤，价格较传统单模光纤价格昂费。另外，保偏光纤易受外界应力、弯曲等环境因素干扰。第二种类型的传感器由于是通过焦耳热实现的传感，焦耳热是与电流的平方项成正比，因此在测量大电流时对电阻耐热要求较高，否则电阻会在焦耳热作用下直接熔化。

实用新型内容

本实用新型提供一种电流检测器件，可以实现电流的精确检测。

本实用新型实施例提供了一种电流检测器件，包括传感元件，所述传感元件包括：谐振腔、熔锥光纤以及填充于所述谐振腔中的磁感应物质；

所述谐振腔，用于控制满足谐振条件的光线在所述谐振腔中形成谐振，所述谐振条件与所述谐振腔中的折射率关联；

所述磁感应物质，用于根据周围环境的磁场变化，改变自身的折射率，以改变所述谐振腔中的折射率；

所述熔锥光纤设置在所述谐振腔之上，所述熔锥光纤的一端用于接收光源发出的探测光，并将所述探测光耦合进所述谐振腔中；所述熔锥光纤的另一端用于输出所述探测光中波长不满足所述谐振腔的谐振条件的光线作为电流检测光线，所述电流检测光线用于检测引起所述磁感应物质周围环境的磁场变化的电流变化量。

进一步的，所述谐振腔包括微泡型谐振腔，所述磁感应物质包括磁流体。

进一步的，所述微泡型谐振腔采用毛细石英管制备，且在所述毛细石英管的管道中部存在有一个对称的微球形或微椭球形凸起的微泡，所述微泡由所述毛细石英管经放电熔融方式形成。

进一步的，所述微泡型谐振腔的两端封口采用紫外固化胶。

进一步的，所述管道内直径的取值范围是20-80毫米，所述管道的外直径的取值范围是70-160毫米，所述微泡的外直径的取值范围是80-400毫米，所述微泡的管壁的壁厚的取值范围是2-20微米。

进一步的，所述熔锥光纤的最细端的取值范围是1-3微米。

进一步的，所述电流检测器件还包括：检测元件和显示元件，