[發明專利]基于光纖電流傳感器的電流檢測方法、裝置和系統

有效

• 申請號: 202110129062.2
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112748387B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 姚曉天;姚鵬輝;郝鵬
• 申請（專利權）人: 河北大學
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00;G01R19/00;G01R15/24
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 胡澎

1.一種基于光纖電流傳感器的電流檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、獲取光纖電流傳感器輸出的檢測電流表征值；

b、根據光纖電流傳感器的誤差補償關系，計算光纖電流傳感器的當前補償相輸出電流表征值；

c、根據當前補償相輸出電流表征值，計算檢測電流表征值對應的電流校正值；

步驟b中的光纖電流傳感器的誤差補償關系的確定方式為：先獲取光纖電流傳感器輸出的若干歷史檢測電流表征值；再根據得到的若干歷史檢測電流表征值，計算歷史相對誤差集合；最后，根據得到的歷史相對誤差集合，利用擬合公式擬合出光纖電流傳感器的誤差補償關系；所述擬合公式為：

其中，A^P、B^P、C^P、A^V、B^V、C^V、A^I、B^I、C^I、和均為擬合參數；

所述光纖電流傳感器的誤差補償關系α包括光強誤差補償關系α^P、電壓誤差補償關系α^V、電流誤差補償關系α^I和法拉第相移誤差補償關系中的一種或多種；所述校正標定電流表征值包括校正標定光強值P_d、校正標定電壓值V_d、校正標定電流值I_d和校正標定法拉第相移值中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的電流檢測方法，其特征在于，步驟b中的光纖電流傳感器的誤差補償關系的計算公式為：

其中，F為光纖電流傳感器的當前法拉第相移，δ_r為光纖電流傳感器中四分之一波片相位延遲偏移量，δ為光纖電流傳感器中光纖本征線雙折射延遲量，δ_I為光纖電流傳感器中電流引入的先雙折射延遲量，T為光纖電流傳感器中圓雙折射延遲量，V為熔融石英光纖的Verdet常數，N為光纖電流傳感器的光纖環路的數量，I₀為光纖電流傳感器的理論精準電流值；

所述光纖電流傳感器的誤差補償關系α包括光強誤差補償關系α^P、電壓誤差補償關系α^V、電流誤差補償關系α^I和法拉第相移誤差補償關系中的一種或多種。

3.根據權利要求1或2所述的電流檢測方法，其特征在于，步驟b中的當前補償相輸出電流表征值的計算公式為：

其中，α為光纖電流傳感器的誤差補償關系，P₁為未校正輸出光強值，V₁為未校正輸出電壓值，I₁為未校正輸出電流值，為未校正輸出法拉第相移值；

所述當前補償相輸出電流表征值包括校正輸出光強值P₂、校正輸出電壓值V₂、校正輸出電流值I₂或校正輸出法拉第相移值中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的電流檢測方法，其特征在于，步驟c中的檢測電流表征值對應的電流校正值I的計算公式為：

或

其中，K₁，K₂，K₃和K₄均為光纖電流傳感器的標度因子。