光学电流传感器的实现方案及其现状

介绍了光学电流传感器的实现原理，各种光学电流传感器的实现方案及其各自的优缺点，同时提出目前影响光学电流传感器商用化的几个问题及其相应的解决措施．     

光学电流传感器系统方案和工作原理

根据光学电流传感器系统中传感头结构及传感机理对其进行分类,详细介绍了全光纤型、块状玻璃型、混合型光纤电流传感器及光纤光栅型电流传感器的传感原理及研究现状,并对它们的优缺点进行比较分析.最后对光学电流传感器的未来研究前景进行展望.     

利用平衡测试原理的光纤电流传感器

本文利用法拉第效应提出一种干涉型光纤电流传感器，使用平衡测试原理具有闭环反馈结构。它的主要优点是能够有效地消除费德尔常数和环境变化对传感器的不良影响，电流测量范围大，线性度好，在电力系统中有广泛的应用价值。     

基于BGO晶体的磁光式冲击电流传感器及其信号处理

本文提出了一种基于偏振检测原理,采用Bi₄Ge ₃O₁₂(BGO)晶体的磁光式冲击电流传感器,可以测 量幅值范围10 kA到90 kA的8/20 μs冲击电流。由于冲击电流的持续时间极短,光源功率漂移对测量的干 扰可以忽略,偏振检测结构可以保证测量结果的正确性。由于BGO晶体具有维尔德常数大的 突出优点,传 感器可以获得较高的测量灵敏度。利用小波分解法,并以信噪比(SNR)和平滑度(SR) 作为去噪结果的 评价标准,确定了合适的小波函数(Daubechies Db7)和分解层数(5层),有效地去除了 测量结果中的干 扰噪声。此电流传感器的灵敏度达到0.262°/ kA,具有较好的线性度,且冲击电流幅值的测量误差控制在 ±5%以内。本文所提出的电流传感器具有结构简单、性能可靠的优点,适用于雷电流测试、 核物理实验和高功率脉冲激光研究等恶劣环境下的冲击电流测量。     

双正交全反射型光学电流互感器传感头精度分析

本文对双正交全反射法光学电流互感器传感头的精度进行了分析,分析结果表明采用小折射率的磁光材料以及大入射角传感头方案可以降低对加工精度的要求。同时对双正交全反射法和临界角入射法这两种设计方案中加工精度对传感器精度的影响进行了比较,得出了双正交全反射法在加工精度要求方面较临界角入射法宽松的结论。     

用于金属电解的光纤电流传感器

介绍了ABB瑞士有限公司联合研究中心的科研人员研制的用于高达500kA直流的一种高精度光纤电流传感器。其应用包括对铝、铜、锌和镁等金属生产的电解工艺进行控制。与现代化的霍尔效应基电流转换器相比,该传感器在性能和使用便利性方面均具有明显的优势。该传感器利用了载流母线周围光纤环中的法拉第效应。采用偏振旋转反射干涉仪和光纤陀螺仪技术的新方案来测量磁一光相移。已开发出一种将传感光纤封装在一根柔软的纤维增强环氧带中,以使光纤环直径达数米的适当的技术。在宽的电流和温度范围内,该传感器的精度和重复性均很好,在±0．1％以内。不管给定的磁场分布如何,传感器的校准都是有效的,并且在反复使用柔软敏感带的情况下仍然保持稳定。     

用于消除振动影响的光纤电流传感器结构

与传统电磁式电流互感器相比，基于法拉第效应的光纤电流传感器有许多明显的优点，因而获得了广泛的研究。光纤的固有双折射是影响传感器精度的主要原因，如何消除双折射也是研究的关键问题。这种双折射不仅与光纤本身的性能有关。还与工作时的环境温度、振动等因素有关。当传感头受到强烈振动时，所产生的机械应力将使传感光纤的固有双折射发生变化．影响输出光的偏振态．使传感器精度下降。提出了一种对称型的传感器结构．采用两套相同的光源及探测器．使传感光纤中形成传播方向相反的两束光．利用应力双折射的互易性补偿振动影响。实验表明．该结构可使传感器性能得到明显的改善．在10g的振动强度下．测量结果的线性度达到了二0．3％以下。     

光纤电流传感器及其研究现状

介绍了光纤电流传感器的分类及其测量原理，及光纤电流传感器的研究和实用化过程中的核心问题，同时介绍了这些研究所取得的新进展。     

Sagnac式全光纤电流传感器实验研究

为了实现输电线路上的电流的监测,开发出了一种全光纤电流传感器（FOCS）。该传感器基于法拉第效应和Sagnac效应这两种原理,可以准确测量出电流的大小。创新性的利用锯齿形波进行信号调制,并且对电流在40A到140A的范围内进行测量,实验数据与实际电流基本相符。     

利用磁光玻璃光纤测大电流的光纤电流传感器的设计

介绍利用磁光玻璃法拉第效应测量大电流的方法,选用ZF1磁光玻璃直接拉锥成光纤作为传感器的探头,利用保偏光纤作为传导光路介质,根据法拉第效应,偏振光在磁场中偏振面的改变角α＝V·D·B,V和D为已知,可得磁感应强度B,再利用通电直导线电流与它周围磁场的关系可测得大电流。     

A Passive Optical Fiber Current Sensor Based on YIG

A research on passive optical fiber current sensor based on magneto-optical crystal and a new design of light path of the sensor head are presented. Both methods of dual-channel optical detection of the polarization state of the output light and signal processing are proposed. Signal processing can obtain the linear output of the current measurement of the wire more conveniently. Theoretical analysis on the magnetooptical fiber current sensor is given, followed by experiments. After that, further analysis is made according to the results, which leads to clarifying the exiting problems and their placements.     

基于Sagnac干涉仪的新型声源定位光纤传感器

利用法拉第旋转镜（FRM）把Sagnac光纤干涉仪的环形光纤臂改成单臂直线结构的新型零程差干涉仪，克服了传统Sagnac光纤干涉仪结构上的缺点。另外，FRM作为偏振补偿器解决了偏振诱导信号衰弱问题。对该装置进行了理论分析，并以管道的泄漏声为例进行了实验研究，实验结果与理论分析相吻合，定位误差小于1％，表明该装置可以实现宽频声信号源的定位。     

全光纤电流传感器目前及今后的发展

本文介绍了全光纤电流传感器的基本原理及目前存在的主要问题,并叙述了提高其稳定性的技术方案和今后的发展。     

高灵敏度的光磁式电流传感器

介绍了结构上带气隙的园环铁芯,采用新型传感元件设计的法拉第效应光磁式电流传感器.该传感器元件是一块经过精细研磨的玻璃棱镜,棱镜的两端面有高反射能力的镀层,经棱镜传播的光束在玻璃/空气界面上会进行20次的临界反射.新设计的电流传感器,其灵敏度比基于类似原理的原设计产品几乎高3倍.     

一种光纤电流传感器的设计

针对交流电的特点和传统测试仪器的缺点,以法拉第效应为理论基础,设计了一种光纤电流传感器,介绍了该传感器的工作原理、结构和测试结果.实验结果表明,该电流传感器能准确测量30kA电流,为生活中的大电流测试提供了一种切实有效和更便利的方法.     

全光纤光学电流互感器研究进展

介绍了电子电流互感器的分类与全光纤型电流互感器的基本工作原理,回顾了近年来提出的对全光纤光学电流互感器中的线性双折射、韦尔代常数变化等问题的解决方案,以及有关磁致伸缩、光纤光栅等类型的光学电流传感器的研究进展。     

光学玻璃电流互感器研究进展

介绍了电子式电流互感器的分类,块状光学玻璃电流互感器(BGOCT)的基本工作原理,回顾了BGOCT系统自身的参数,如反射相移、线性双折射等对BGOCT性能的影响,工作环境对BGOCT系统的影响及信号处理技术方面的研究结果,并评估了未来的发展方向。     

基于乙醇灌注边孔光纤的Sagnac干涉型温度传感器

提出并研究了一种基于乙醇灌注边孔光纤(SHF)的Sagnac干涉型温度传感器。边孔光纤是一种高双折射光纤,其包层中纤芯两侧具有两个空气孔。将乙醇填充进边孔光纤的空气孔中,利用乙醇的折射率随温度的变化,改变边孔光纤的双折射系数,使Sagnac干涉仪的输出谱发生波长漂移,从而实现了温度传感。实验获得该传感器在20℃～80℃的温度变化范围内灵敏度为86.8pm/℃,为普通光纤布拉格光栅(FBG)传感器的8倍。     

全光纤型光纤电流传感器长期稳定性的实验研究

本文报道了我们对于全光纤型光纤电流传感器试验样机在户外进行长期稳定性实验的结果。主要是环境温度的起伏对系统各部分的影响。实验结果表明:全光纤型光纤电流传感器其长期稳定性不能满足0.5％测量精度的要求,其主要原因是光纤质量不稳定,长期使用后其性能有较大变化。