[發(fā)明專利]一種全光纖電流互感器的開環(huán)信號檢測方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110117160.0
• 申請日: 2011-05-06
• 公開（公告）號: CN102279300A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王夏霄;于佳;張春熹;李傳生;馮秀娟;李立京;鄔占軍;張晞;李彥
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01R15/24
• 分類號: G01R15/24
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;孟麗娟

1.一種全光纖電流互感器的開環(huán)信號檢測方法，其特征在于，包括：

采用周期為2τ、幅值為V_π/2、且占空比不為1∶1的不對稱方波作為調(diào)制信號，對光信號進(jìn)行相位調(diào)制，所述τ為所述全光纖電流互感器的渡越時間；

在經(jīng)過相位調(diào)制后的光信號發(fā)生干涉后，將發(fā)生干涉后的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；

對所述電信號進(jìn)行采樣處理；

在每個調(diào)制周期2τ內(nèi)，將所述電信號正半周期的采樣之和與負(fù)半周期的采樣之和取差值，差值結(jié)果記為S₁，將所述電信號的峰值采樣之和記為S₂，取S₁除以S₂的結(jié)果作為所述全光纖電流互感器的開環(huán)信號檢測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括：

根據(jù)采樣速率確定所述不對稱方波的占空比。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果所述不對稱方波的占空比為1∶3，則所述發(fā)生干涉后的光信號的公式表達(dá)為：

所述經(jīng)相位調(diào)制后的光信號的相移為π/2時，

所述經(jīng)相位調(diào)制后的光信號的相移為0時，

所述經(jīng)相位調(diào)制后的光信號的相移為-π/2時，

其中，I₀為光電探測器處的光功率，F(xiàn)為所述經(jīng)相位調(diào)制后光信號的相移。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在對所述電信號進(jìn)行采樣處理之前，該方法還包括：

對所述電信號進(jìn)行放大、濾波處理，經(jīng)過放大、濾波處理后的電信號的公式表達(dá)為：

所述經(jīng)相位調(diào)制后的光信號的相移為π/2時，

所述經(jīng)相位調(diào)制后的光信號的相移為0時，

所述經(jīng)相位調(diào)制后的光信號的相移為-π/2時，

其中，K為放大系數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述S1的公式表達(dá)為：S₁＝MKI₀sin4F；所述S₂的公式表達(dá)為：S₂＝2MKI₀cos4F，其中，M為τ/2內(nèi)的采樣點數(shù)。

6.一種全光纖電流互感器的開環(huán)信號檢測裝置，其特征在于，包括：

前置放大器單元，分別與光電探測器和模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接，用于將所述光電探測器輸出的電信號進(jìn)行放大、濾波處理后，發(fā)送給模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元；

模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元，分別與所述前置放大器單元和數(shù)字信號處理單元連接，用于在所述數(shù)字信號處理單元產(chǎn)生的采樣時鐘的控制下，將所述前置放大器單元輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，發(fā)送給所述數(shù)字信號處理單元；

數(shù)字信號處理單元，分別與模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元和方波產(chǎn)生單元連接，用于產(chǎn)生采樣時鐘并發(fā)送給模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元；產(chǎn)生周期為2τ、幅值為V_π/2、且占空比不為1∶1的不對稱數(shù)字方波并發(fā)送給所述方波產(chǎn)生單元；在每個調(diào)制周期2τ內(nèi)，將所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號正半周期的采樣之和與負(fù)半周期的采樣之和取差值，差值結(jié)果記為S₁，將所述數(shù)字信號的峰值采樣之和記為S₂，取S₁除以S₂的結(jié)果作為全光纖電流互感器的開環(huán)信號檢測結(jié)果并輸出；

方波產(chǎn)生單元，分別與所述數(shù)字信號處理單元和所述全光纖電流互感器的相位調(diào)制器連接，用于將所述數(shù)字信號處理單元產(chǎn)生的不對稱數(shù)字方波轉(zhuǎn)換為不對稱模擬方波后輸出給所述相位調(diào)制器。