[發(fā)明專利]排除光學(xué)電流互感器中線性雙折射影響的三態(tài)偏振檢測(cè)法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710144590.5
• 申請(qǐng)日: 2007-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101149401A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康崇;黃宗軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00;G01R15/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明所涉及的是光學(xué)電流互感器中的一種數(shù)據(jù)檢測(cè)與處理方法，具體地說(shuō)是在法拉第磁光效應(yīng)的光學(xué)電流互感器中排除線性雙折射影響的數(shù)據(jù)檢測(cè)與處理方法。

(二)背景技術(shù)

當(dāng)前電力系統(tǒng)的工作電壓日益增高，對(duì)高精度、大量程、安全可靠的新型電流互感器的需求日趨強(qiáng)烈，新型電流互感器巨大潛在市場(chǎng)正在形成。光學(xué)電流互感器(Optical?Current?Transformer：OCT)是高壓大電流測(cè)量領(lǐng)域中的新技術(shù)，對(duì)于電力計(jì)量與保護(hù)具有重要的意義。OCT所表現(xiàn)出的無(wú)爆炸、無(wú)磁飽和、無(wú)滯后、體小質(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn)，得到了許多研究者的認(rèn)可和關(guān)注。雖然有關(guān)OCT的研究已經(jīng)取得了許多可喜的成果，但由于線性雙折射等關(guān)鍵技術(shù)障礙仍沒(méi)得到徹底解決，行業(yè)準(zhǔn)入的實(shí)用化OCT系統(tǒng)尚不多見(jiàn)。

OCT利用法拉第磁光效應(yīng)，通過(guò)檢測(cè)輸出光偏振面的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量未知電流。常用的信號(hào)處理方案為差除和檢測(cè)方案，這可以克服光源強(qiáng)度起伏的影響和系統(tǒng)的直流漂移。OCT中線性雙折射對(duì)系統(tǒng)輸出的影響仍是OCT實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)障礙。差除和檢測(cè)結(jié)果使多數(shù)OCT系統(tǒng)輸出受線性雙折射影響沒(méi)有改善，其根本原因是OCT方案中待測(cè)電流引起的法拉第效應(yīng)與線性雙折射在瓊斯矩陣中糾纏在一起，差除和檢測(cè)方案無(wú)法區(qū)分。

塊狀玻璃OCT的差除和檢測(cè)方案光路如圖1所示，以塊狀玻璃OCT為例，光源發(fā)出的光E_in(一般是與水平方向成45°起偏的線偏振光)射入塊狀玻璃頭，經(jīng)過(guò)三次反射，分經(jīng)四個(gè)傳感臂，繞頭一圈后經(jīng)過(guò)偏振分束器PBS，輸出光E_out形成的相互垂直的兩個(gè)分量(P、S分量)分別表示為：[E_out]₀、[E_out]₁。光電轉(zhuǎn)換后進(jìn)行差除和運(yùn)算，得到系統(tǒng)輸出$U_{\mathrm{out}}=\frac{{\left|{\left[E_{\mathrm{out}}\right]}_1\right|}^2-{\left|{\left[E_{\mathrm{out}}\right]}_0\right|}^2}{{\left|{\left[E_{\mathrm{out}}\right]}_1\right|}^2+{\left|{\left[E_{\mathrm{out}}\right]}_1\right|}^2}=2\mathrm{VI},$式中V為菲爾德常數(shù)，I為待測(cè)電流。這就是傳統(tǒng)的差除和檢測(cè)方案。