光纤电流传感器传感头的结构与原理

光纤电流传感器是以法拉第磁光效应为基础、以光纤为介质的新兴电力计量装置，它通过测量光波在通过磁光材料时其偏振面由于电流产生的磁场的作用而发生旋转的角度来确定被测电流的大小。传感头是光纤电流传感器最为重要和关键的部件。分析了全光纤型和混合型光纤电流传感器传感器传感头的结构和工作原理，对改进光纤电流传感器的设计，提高光纤电流传感器的性能具有重要的指导作用。     

光纤电流传感器的延迟光纤偏振串音误差

为了减小保偏延迟光纤偏振串音对光纤电流传感器测量精度的影响,利用琼斯矩阵研究了全光纤电流传感器的偏振耦合误差。简化了保偏延迟光纤的偏振串音模型,并基于简化模型得出了保偏延迟光纤偏振串音与输出的关系。通过理论仿真分别分析了在常温和变温条件下偏振串音对传感器变比的影响。对比实验结果与理论分析结论,验证了简化的偏振串音模型的合理性和仿真结果的正确性。测量了实际保偏延迟光纤偏振串音的温度特性,结果表明:在延迟光纤存在一定偏振串音时,光纤电流传感器的变比误差随电流的增加而增大;电流一定时,延迟光纤串音越高,光纤电流传感器的变比误差越大。最后,给出了满足光纤电流传感器0.2S级误差要求时延迟光纤偏振串音的允许波动范围。     

一种新型光纤电流传感器

一种新型光纤电流传感器王廷云孙圣和郑绳楦（哈尔滨工业大学哈尔滨１５０００１）（燕山大学秦皇岛０６６００４）０引言利用单模光纤，基于磁致伸缩效应，不仅能测量磁场，而且也能测量电流，由此建立的电流传感器与法拉第效应建立的电流传感器相比，它结构简单、灵敏...     

金属涂覆多模光纤小电流传感器设计

常见的光纤电流传感器是基于法拉第旋光效应，主要用于高压大电流的测量且所用传感光纤为单模保偏光纤。利用多模光纤的微弯效应设计一种强制型小电流光纤传感器，通过检测光纤末端输出光束的光能量的变化 来实现小电流的检测。     

用于铝电解电流精确测量的手持式光纤电流传感器研究

电流强度是电解铝工艺的基本参数,精确测量电解槽分布电流可提高铝电解生产效率和工作稳定性。本文分析了光纤电流传感器相比于传统电流测量技术在电解槽电流测量中的原理性优势,针对目前光纤电流传感器在现场应用中存在的重复拆装和大电流条件下温度误差问题,创新提出了基于柔性封装的传感光纤插接方案和温度误差与非线性误差二维补偿技术,首次设计研制了手持式光纤电流传感器,测试结果表明：传感器的重复拆装误差小于0.12%,在-40℃～70℃温度范围内测量0.5～30 kA电流时的误差小于0.2%,在某电解槽现场测量立柱母线电流时与控制室显示值的误差小于0.4%,并通过对阴极钢棒分布电流的连续监测和分析,实现了电解槽破损的提前预警。     

电流传感器在直流测试平台的应用

随着传感器技术的进步与发展,电流传感器设备逐渐多元化,主要包括:分流式传感器、光纤电流传感器、闭环霍尔电流传感器、罗氏线圈和阵列霍尔传感器。在此背景下,介绍了等离子体物理研究所电气测试中心直流测试平台在不同运行模式下所采用的电流传感器。同时介绍了所使用电流传感器的基本工作原理和基本参数,并对不同运行模式下的电流传感器测量数据波形进行了分析。     

集磁式光纤电流传感器

以法拉第磁光效应为原理的光纤电流传感器因其无爆炸危险、抗高电磁干扰、绝缘性好、价格便宜、结构简单、质量轻等优点,将成为传统电磁式互感器的替代产品。文中介绍一种集磁式光纤电流传感器,说明该传感器的工作原理,并且给出传感头的结构、信号处理电路,最后对其测试性能进行了必要的讨论,证明此类传感器具有成本低、稳定性高、使用灵活等特点。     

温度自动补偿超磁致伸缩材料布拉格光栅光纤电流传感器

基于超磁致伸缩材料,提出了一种传感光纤光栅(S-FBG)和参考光纤光栅(A-FBG)相结合的温度自动补偿全光纤交流电流传感器。此传感器将传感光纤光栅和参考光纤光栅级联呈"十字形"后粘贴在超磁致伸缩材料上,然后将其置于聚磁回路狭缝内;同时控制传感光纤光栅的径向与磁场方向相同,而参考光纤光栅的径向与磁场方向相反。最后,将S-FBG的中心波长置于A-FBG反射谱的边带上,通过检测两光纤光栅级联反射光强的变化实现了电流测量及温度自动补偿。选用3dB谱宽分别为0.23nm和0.08nm的A-FBG和S-FBG进行了实验测试,结果表明:有效安匝电流为1.0~138.2A时,该传感器可实现线性测量,线性度为0.996 3,测量灵敏度为16.0 mV/A,最小可测有效安匝电流为1.0A。     

高准确度瞬态大电流光纤传感器的研究

高准确度瞬态大电流光纤传感器的研究＊周晓军唐海刘文达（电子科技大学成都６１００５４）０引言光纤传感器的小巧、抗电磁干扰、测量回路与高压回路无电接触等优点使光纤传感器在高压电力系统得到不少应用［１、２］。一直在高压开关瞬态大电流测量中使用的电磁式电流互...     

光纤电流传感器及其法拉第磁光材料研究进展

本文综述了近年来国内外光纤电流传感器及法拉第旋转材料研究的进展情况和这一领域最近的发展趋向，并总结了光纤电流传感系统结构类型，指出进行传感系统研究时应该注意的问题。     

全光纤硅谐振传感器关键技术的研究

光源激励和光信号检测,是全光纤硅谐振传感器的两项关键技术。通过研究,成功地解决了光源激励中输出功率、波形、恒流工作和宽频带等技术问题。根据相关检测原理设计的检测电路,成功地实现了对微弱光信号的检测,并具有很高的动态响应。     

光纤传感测量系统在超导转子旋转装置中的应用

介绍了超导转子旋转驱动原理以及应用在超导转子旋转装置中的一种光纤传感测量系统。光纤传感测量系统包括微位移光纤传感器、转速光纤传感器、电机控制光纤传感器和信号读取图形,该系统能够进行转子悬浮微位移和旋转速度的测量并提供转子旋转所需的控制信号。在4.2K低温下进行了转子悬浮旋转实验,超导球形转子悬浮微位移测量分辨率为10μm,转子转速达到了1013rpm。实验结果为进一步应用光纤传感测量系统精确监控超导转子工作姿态提供了参考。     

分布式光纤测温技术综述

光纤传感器以其独特的优点得到了人们的普遍关注,尤其分布式光纤传感技术在土木工程等大范围测量领域成为研究热点。通过对目前分布式光纤测温技术的系统论述,提出了分布式光纤测温技术的两个研究方向:基于光纤后向散射的光时域及频域反射技术的分布式光纤测温和基于光复用技术的光纤光栅分布式测温。通过对分布式光纤测温技术两个方向的工作原理、特点及性能的理论分析及仿真实验,综合论述和分析了分布式光纤测温技术两个方向的优点和缺陷,以及在具体工程中的实际应用。     

CO_2气体浓度光纤传感器研究

文中研究了基于光纤扰模的气体浓度传感器的传感机理。研制了CO2 气体光纤传感器 ;并进行了CO2 气体传感实验研究 ,结果表明该传感方法是可行的。该气体传感器结构简单 ,在工业及科研等方面有广泛的实用价值。     

Experimental studies on fiber optic sensors embedded in concrete

Embedded fiber optic sensors are quite suitable for quantitative non-destructive long-term monitoring of concrete structures. Fiber optic sensors can be embedded in different types of structures, such as, buildings, roads, bridges, dams, etc. for monitoring different physical parameters like strain, temperature, deformation, etc. Bare fiber optic sensors are not suitable for directly embedding in concrete. Hence, some form of protective mechanism needs to be provided to the fragile fiber optic sensor for reliable performance. Suitable protective encapsulation to the bare sensor should ensure that there is no relative slip at the interface of the matrix concrete and the encapsulation. Investigations carried out to develop technique of embedding fiber optic sensor in concrete and performance evaluation of the developed embedment techniques are presented.     

穿刺针尖光纤力传感信号的小波变换分析

经皮软组织穿刺过程中,穿刺针尖会历经不同材料特性的器官组织,受到复杂变化的作用力。为了测量针尖处的作用力并鉴定穿刺路径上不同层次的软组织,研制了一种光纤力传感器,并进行了力信号分析。首先,基于法-珀干涉介绍了光纤力传感器的测量原理、光链路设计、及其与针的集成和标定方法。在穿刺力信号分析的基础上,提出利用Mallat算法对力信号进行小波变换,提取信号的特征模式,界定软组织的各层边界。最后,在猪的肝脏和肋条组织样本上进行了针穿刺实验验证。结果显示:光纤力传感器的可测力为0至3.20N,测量精度可达0.01N。得到的穿刺试验结果表明Mallat算法能够有效地区分软组织的类型。研制的光纤传感器满足穿刺力的测量范围、精度和可靠性等要求,所提出的小波变换算法可用于软组织边界的界定,有望用于机器人穿刺控制。     

Influence of lamination process on optical fiber sensors embedded in composite material

In the paper we present the results of our research on optical fiber sensors embedded into composite material samples. We investigate the influence of the lamination process, axial orientation of an optical fiber sensor and coating of a fiber on stress monitoring of a composite material. In the paper we present two approaches to the case of composite condition monitoring, using a polarimetric fiber optic sensor as well as fiber Bragg gratings. We also present experimental evidence that interaction between a composite material and fiber optic sensors is very significant and depends on many factors such as fiber optic axial orientation and the coating layer surrounding an optical fiber.     

全光纤钢制悬臂梁结构传感检测系统的研制

本文研制了基于马赫——曾德（Mech—Zehnder）干涉原理的全光纤传感检测系统，其优点是调节方便、性能稳定、抗干扰能力强。应用该系统在钢制悬臂梁结构上进行了静载应变检测和外加信号作用下的强迫振动检测，测量了该结构件的频率及振幅，其结果与同时进行的电测结果相近，说明光纤传感器用于结构件的振动测量是可靠的。本系统的研制也拓展了光测力学新方法，为实验教学提供了新的仪器。     

光纤传感器中光源的驱动与控制

基于分布反馈式半导体激光二极管（DFB LD）中的注入电流、有源区温度与输出光功率、输出光波长等特性关系的分析，设计出了一整套高精度、高性能的光纤传感器光源驱动技术方案。该方案通过采用恒流源、有源区温度控制以及波长锁定等技术方法来实现DFB LD的稳频驱动及控制。试验表明，该方案可使得激光器的注入电流控制精度优于0．05％，温度控制精度达0．01℃，输出光谱线宽度〈0．2nm．此方案可广泛应用于光纤传感及通信等相关场合。     

高温光纤压力传感器的设计

介绍了一种高温光纤压力传感器的设计。并详细介绍了传感器的结构、工作原理以及信号 检测电路。