[發明專利]全光纖電流傳感器及電流閉環反饋校正方法

有效

• 申請號: 201210429366.1
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN102929323A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 黃勇
• 申請（專利權）人: 上?？甸煿馔ㄐ偶夹g有限公司
• 主分類號: G05F1/565
• 分類號: G05F1/565
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

1.一種全光纖電流傳感器，包括光電信號處理單元，其特征在于，包括在光電信號處理單元中的光纖延遲線后串接的兩個傳感光纖環，其中一個傳感光纖環為參考電流傳感光纖環，另一個傳感光纖環為被測電流傳感光纖環，所述參考電流傳感光纖環串接在光纖延遲線和被測電流傳感光纖環之間，所述參考電流傳感光纖環上繞有電流導線，電流導線的兩端連接在一標準參考電流發生器上，所述標準參考電流發生器與光電信號處理單元進行通訊連接。

2.根據權利要求1所述的全光纖電流傳感器，其特征在于，所述全光纖電流傳感器為反射式光纖電流傳感器，其中參考電流傳感光纖環包括依次熔接的線保偏光纖、四分之一波片、參考電流傳感光纖、四分之一波片和線保偏光纖，被測電流傳感光纖環包括依次熔接的線保偏光纖、四分之一波片和被測電流傳感光纖，被測電流傳感光纖的末端鍍有反射膜。

3.根據權利要求1所述的全光纖電流傳感器，其特征在于，所述全光纖電流傳感器為直通式光纖電流傳感器，其中參考電流傳感光纖環和被測電流傳感光纖環均包括依次熔接的線保偏光纖、四分之一波片、電流傳感光纖、四分之一波片和線保偏光纖。

4.根據權利要求1所述的全光纖電流傳感器，其特征在于，所述全光纖電流傳感器為反射式光纖電流傳感器；其中

參考電流傳感光纖環依次包含一螺旋速率上升段光纖、一螺旋速率勻速段光纖和一螺旋速率下降段光纖，其中螺旋速率上升段光纖和螺旋速率下降段光纖為沿光纖方向的對稱結構，二者長度相等且螺旋速率對稱相同，螺旋速率勻速段光纖為對磁場敏感的保橢圓偏振光纖或保圓光纖；所述螺旋速率上升段光纖起點和螺旋速率下降段光纖起點位于參考電流傳感光纖環的不同圈上，兩個起點位于所在環的位置在空間上重合，螺旋速率上升段光纖終點與螺旋速率下降段光纖終點位于參考電流傳感光纖環的不同圈上，兩個終點位于所在環的位置在空間上重合；

被測電流傳感光纖環依次包含一線保偏光纖、一變速螺旋段光纖和一勻速螺旋段光纖，其中變速螺旋段光纖向線保偏光纖過渡的一端的螺旋速率為零，向勻速螺旋段光纖過渡的一端的螺旋速率為設定最高值，勻速螺旋段光纖為螺旋速率為設定最高值的對磁場敏感的保橢圓偏振光纖或保圓光纖，其末端鍍有反射膜；所述變速螺旋段光纖位于一磁場屏蔽管中，所述勻速螺旋段光纖的末端緊靠磁場屏蔽管的外側，且反射膜與磁場屏蔽管的末端面對齊。

5.根據權利要求4所述的全光纖電流傳感器，其特征在于，所述磁場屏蔽管的長度大于等于變速螺旋段光纖的長度。

6.根據權利要求1所述的全光纖電流傳感器，其特征在于，所述全光纖電流傳感器為直通式光纖電流傳感器，其中參考電流傳感光纖環和被測電流傳感光纖環均依次包含一螺旋速率上升段光纖、一螺旋速率勻速段光纖和一螺旋速率下降段光纖，其中螺旋速率上升段光纖和螺旋速率下降段光纖為沿光纖方向的對稱結構，二者長度相等且螺旋速率對稱相同，螺旋速率勻速段光纖為對磁場敏感的保橢圓偏振光纖或保圓光纖；所述螺旋速率上升段光纖起點和螺旋速率下降段光纖起點位于參考電流傳感光纖環的不同圈上，兩個起點位于所在環的位置在空間上重合，螺旋速率上升段光纖終點與螺旋速率下降段光纖終點位于參考電流傳感光纖環的不同圈上，兩個終點位于所在環的位置在空間上重合。

7.根據權利要求2或3所述的全光纖電流傳感器，其特征在于，所述四分之一波片由光偏振態變換波片代替。

8.如權利要求1所述的全光纖電流傳感器的電流閉環反饋校正方法，其特征在于，

標準參考電流發生器產生穿過參考電流傳感光纖環的參考電流I_R，通過光電信號處理單元和參考電流傳感光纖環測得的參考電流傳感信號為V_R；

所述被測電流傳感光纖環環內有被測電流通過時，通過光電信號處理單元和被測電流傳感光纖環測得的被測電流傳感信號為V_T，則通過被測電流傳感光纖環的被測電流I_T可表示為I_T＝I_R×(V_T/V_R)。