法拉第镜式光学电流互感器原理

提出了利用法拉第镜构成的具有互易传感光路的法拉第镜式光学电流互感器方案,以抵消块状玻璃传感头中线性双折射的影响,并使传感信号加倍,从而提高系统的灵敏度和温度稳定性;分析了该系统的工作原理,对输出光偏振态进行了仿真,并与单层介质膜方案进行了对比;结果显示该方案对输出光偏振态的退化有很好的抑制作用;这对于改进现有块状玻璃电流互感器的性能、开发实用型光学电流互感器具有一定的参考意义。     

线性双折射对法拉第镜式光学电流互感器输出影响的理论分析

从理论上推导并分析了线性双折射及入射起偏角对法拉第镜式光学玻璃电流互感器输出特性的影响,给出了法拉第镜式光学玻璃电流互感器在非理想状态下线性双折射及入射起偏角对系统输出电压的调制函数的数学表达式.结果表明,线性双折射及入射起偏角分别以S(Δ)函数(抽样函数)c、os 4θ的形式调制理想法拉第镜式光学玻璃电流互感器输出信号的尺度因子,同时由于入射起偏角的影响,系统将产生一个直流分量-sin 4θ.当入射起偏角取0°、45°、90°…等特殊值时,该直流分量为0.这一工作结果对于光学玻璃电流互感器的研究、设计具有一定的理论参考意义.     

Verdet常数色散对光学电流传感器灵敏度影响的理论研究

为了加深对灵敏度问题的理解,这里以琼斯矩阵为数学工具,利用理论分析和计算机仿真的方法研究了重火石玻璃的Verdet常数色散特性及其对块状玻璃光学电流传感器灵敏度的影响.在块状玻璃光学电流传感器系统中,光源的驱动电流与环境温度改变,都会造成光源峰值波长移动.传感头光学材料的Verdet常数的色散特性会使光学电流传感器的灵敏度随光源波长的变化而改变.研究结果表明,Verdet常数的色散特性会对输出曲线的尺度因子产生明显的影响.因此,对光源采取恒温恒流控制或者对结果进行校正是必要的.该研究结果可为光学电流传感器的研究设计人员提供有用的参考.     

反射相移对法拉第镜式OCT影响的理论研究

为了减小块状玻璃电流传感头中线性双折射与反射相移等互易效应产生的有害影响,提出了一种利用法拉第反射镜构成的具有折返传感光路的光学电流互感器方案.采用矩阵理论分析了该方案的光学工作过程,在不计线性双折射的条件下,当反射相移单独存在时,用仿真方法研究了反射相移对法拉第镜式光学电流互感器输出光偏振态的影响,并与单层保偏膜式方案进行了对比.结果表明,法拉第镜式光学电流互感器方案可以解决由反射相移引起的系统输出光偏振态椭圆退化问题,提高了光学电流互感器的灵敏度和温度稳定性.这对于改进现有块状玻璃电流互感器的性能、开发实用型光学电流互感器具有一定的参考意义.     

光学电流传感器数据处理方法的研究

介绍了基于法拉第磁光效应的光学电流传感器，分析了该传感器的各项误差．根据测量过程的特点，采用了数据处理较简单而精度高、实时性好的数据处理方法，并给出了实验结果．     

光纤电流传感器偏转角及线性双折射研究

光纤电流传感器中由于光纤的弯曲以及自身特性,会同时存在线性双折射和法拉第效应,致使法拉第效应的偏转角无法被准确测量出来,这是造成光纤电流传感系统测量误差的一个重要因素。利用MATLAB模拟了线偏振光转化为圆偏振光和椭圆偏振光以及法拉第效应,并对法拉第效应中左右旋圆偏振光相位差设定了不同参数,利用MATLAB得出最终合成的线偏振光,观察其偏转角为所设左右旋圆偏振光相位差的1/2,之后进行了理论推导,验证了上述结论,为后续的线性双折射补偿研究奠定良好的基础。     

光学电流传感器数据处理方法的研究

介绍了基于法拉第磁光效应的光学电流传感器，分析了该传感器的各项误差。根据测量过程的特点，要用了数值处理较简单而精度高，实时性好的数据处理方法，并给出了实验结果。     

偏振无关的Michelson光纤传感器的研究

针对低双析射光纤双光束干涉型传感器两臂偏振态随机变化引起的信号衰落，介绍了一种新型的干涉型光纤传感器的偏振衰落技术，通过在Michelson光纤干涉仪上加两个法拉第旋转镜以抵消偏振态的随机变化，可以使输出信号的可见度稳定为1，并分析了瑞利散射对光纤干涉仪的影响。     

光学电流互感器及其在电力系统中的应用

用光学电流互感器（ＯＣＴ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）替代传统的电磁式电流互感器（ＣＴ）是电力系统电流测量的发展趋势。介绍光学电流互感器普遍采用的Ｆａｒａｄaｙ磁光效应原理、各种ＯＣＴ的性能特点和典型应用情况。指出闭合式块状材料型ＯＣＴ具有较好的实用前景,而全光纤式ＯＣＴ则是最终的发展趋势,在某些特殊应用领域,ＯＣＴ已达到实用化要求。     

NPBS参量温度特性及其对OCRCS影响的理论研究

为获得无偏振效应分束器(NPBS)光学参量对正交共轭反射镜电流传感器性能的影响的规律并为该种传感器设计提供理论依据,用实验方法获取了NPBS反射相移和分光比的温度特性,并用理论方法研究了其对正交共轭反射镜电流传感器性能的影响.结果表明,尽管当温度在5℃～40℃范围内变化时,NPBS的分光比和反射相移均发生了变化,但只有分光比的温度特性影响系统输出的灵敏度的稳定性;通过对尺度因子进行温度补偿可保证系统输出的温度稳定性.     

线性双折射的波长积累效应对OCS的影响

线性双折射的波长积累效应涉及到用单色光模型替代复色光系统是否合理与可行的问题,因此有必要予以研究.文中先给出了适用于ZF-7玻璃的线性双折射的色散特性公式,再对线性双折射的波长积累效应进行理论分析和计算机仿真.研究结果表明,线性双折射的波长积累效应对OCS系统影响甚微,因此在理论研究中若不考虑其他光学参量的波长积累效应,用单色光模型处理宽带系统的做法有其合理性与可行性.此结果可供从事光学电流传感器研究的同行参考.     

Principle of adaptive optical current transducer on independent variables and its test

In order to improve the measurement precision of the optical current transducer （ OCT）, the adaptive optical transducing principle on independent variables is presented in this paper. And one of the adaptive optical current transducer（AOCT） on the independent variables of the output of the electricmegnet current transducer is introduced. According to IEC660044-8, the performance of AOCT was examined roundly applying the standard testing system authenticated by the state authority. The results indicate that the measurement precision of the AOCT has already reached 0. 2 class under the temperature from -40℃ to 60℃ ,which proves the feasibility of the method.     

光源谱宽通过Verdet常量的色散对OCS输出影响的理论分析

费尔德(Verdet)常量是衡量磁光玻璃材料性能的重要参数之一.它是光波长的函数,因而存在色散特性.当光学电流传感系统采用具有一定谱宽的光源时,会因材料的Verdet常量对不同波长的光具有不同的量值而对系统的输出产生影响.迄今为止对该问题的研究尚罕见报道.文中先求解了ZF-7玻璃Verdet常量色散特性公式中磁光系数的大小,然后对光源谱宽通过Verdet常量色散对输出的影响进行了理论分析和计算机仿真.研究结果表明,光源谱宽在60 nm范围内通过Verdet常量的色散特性对OCS系统输出的影响小于万分之四,因此在理论研究中若不考虑其他光学参量的色散效应,用单色光模型处理光源具有一定谱宽的系统的做法是合理的与可行的.此结果可供从事光学电流传感器研究的同行参考.     

一种适用于高压变频器的光纤电流检测系统

高电压大功率变频器中，功率器件引起的强电磁干扰环境以及绝缘的问题始终是变频器研究中影响测量信号准确性、器件运行安全性的一个问题.鉴于光纤传感可以解决上述问题，基于偏振态调制的光纤电流传感器原理，研究一种适用于高压变频器的小巧的，基于法拉第磁光效应的高圆双折射光纤电流检测系统，用Jones矩阵对光纤系统进行分析.通过线性度、实时测量等具体实验，验证研制的高圆双折射光纤电流检测系统能够满足高压变频器对电流检测的需要.