光纖電流傳感器介紹

2014-02-26 中國真空網 中國真空網

  光纖電流傳感器是一種新型的電流傳感器,與電磁式電流互感器相比,基于光學、微電子、微機技術的光纖式電流傳感器(OFCT),具有無鐵心、絕緣結構簡單可靠,體積小、重量輕、線性度好、動態范圍大、無飽和現象,輸出信號可直接與微機化計量及保護設備接口等優點。這些優點既滿足、推動了電力系統的發展,而且應用前景十分廣闊。

  當線偏振光(見光的偏振)在介質中傳播時,若在平行于光的傳播方向上加一強磁場,則光振動方向將發生偏轉,偏轉角度ψ與磁感應強度B和光穿越介質的長度l的乘積成正比,即ψ=VBl,比例系數V稱為費爾德常數,與介質性質及光波頻率有關。偏轉方向取決于介質性質和磁場方向。上述現象稱為法拉第效應。1845年由M.法拉第發現。

  由于光在光纖中,一邊反射,一邊行進,偏振波相應于曲線的形狀會出現旋轉。針對此現象,在光纖的一端設置一塊鏡面導致光纖中光線的往返,借助光的來回往返,成功補償和解決了偏振波的旋轉問題。將鉛玻璃光纖用于傳感器元件,并結合利用鏡面的方法,只需把光纖卷繞在載流導體上,用于電流計測的反射型傳感器就基本完成。其次,開發了調制程度的平均處理與信號處理方式,這有利于特性的穩定及噪音的抑制。此外,對光源、受光元件、信號傳輸光纖等種類與傳感器特性的關系進行了研究,而且,慎重選擇了旨在降低成本和實現小型化的傳感器制作技術。目前,光纖傳感器技術正朝實用化的方向進展,以適應電力系統的廣泛需求。