一种单偏振型环形全光纤电流传感器及其检测方法技术

本发明专利技术涉及一种单偏振型环形全光纤电流传感器及其检测方法，包括光源、第一单偏振耦合器、第二单偏振耦合器、第一传感光纤环、第二传感光纤环以及光电探测器；第一单偏振耦合器双端口侧的其中一个端口经光纤与所述光源连接，第一单偏振耦合器单端口侧与第二单偏振耦合器的单端口侧相连，第二单偏振耦合器的双端口侧的其中一个端口依次经第一传感光纤环、第二传感光纤环连接至第一单偏振耦合器双端口侧的另一个端口，第二单偏振耦合器的双端口侧的另一个端口经光纤与光电探测器相连；第一传感光纤环与第二传感光纤环均环绕在同一通电导体上且绕制结构镜像对称。本发明专利技术结构简单，使用器件少，抗外界干扰能力强，对光源和连接器件的稳定性要求低。

A single polarization ring all optical fiber current sensor and its detection method

The invention relates to a single polarization ring optical fiber current sensor and detection method thereof, which comprises a light source, the first single polarization coupler, second single polarization coupler, the first sensing fiber ring, the second photosensitive fiber ring and photoelectric detector; the first single polarization coupler dual port side one port through the optical fiber connected with the light first, the single port side single polarization coupler single port side and second single polarization coupler is connected to another port dual port side second single polarization coupler one port in turn by the first sensing fiber ring, second ring connected to the first sensing fiber coupler single polarization dual port side, dual port side second polarization coupler another port through the optical fiber with the photoelectric detector is connected; the first sensing fiber ring and second ring around the sensing fiber in the same electrified conductor The upper and the winding structures are mirror symmetrical. The device has the advantages of simple structure, few components, strong anti-interference ability, and low requirement for the stability of the light source and the connecting device.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤电流传感器设计领域，特别是一种单偏振型环形全光纤电流传感器及其检测方法。
技术介绍
随着电网装机容量的增长，电网过流可能带来的危害越来越大，电流传感器的重要性也越来越明显。传统的磁电式传感器由于存在磁饱和，体积大，重量高，电气绝缘性不好，安全性低等缺点，已经逐渐无法适应智能电网发展的需求，急需寻找一种新型的电流传感器作为替代。光纤电流传感器属于光学电流传感器的一种，具有结构相对简单，重量轻，电磁绝缘性好，安全性高等优点，其发展可追溯到20世纪70年代。不同于其他的光学电流传感器主要采用块状玻璃为敏感元件，光纤电流传感器是采用光纤作为敏感元件，缠绕于被测导线周围，基本结构如说明书附图1所示。其基本原理是法拉第旋光效应，即：利用偏振光通过介质时，如果受到磁场作用，偏振面会发生一定的旋转，旋转角度正比于磁场大小。而磁场大小又正比于通过被测导线的电流，如下式：Ω＝VNI；其中，V是光纤材料费尔德常数，N是光纤的匝数，I是电流大小，Ω是偏振光旋转角。考虑到基础结构的光纤电流传感器易受到光源强度波动影响，常见的改进方法是在检测端采用双光路结构，如说明书附图2所示。输出端连接偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单偏振型环形全光纤电流传感器，其特征在于：包括光源、第一单偏振耦合器、第二单偏振耦合器、第一传感光纤环、第二传感光纤环以及光电探测器；所述第一单偏振耦合器双端口侧的其中一个端口经光纤与所述光源连接，所述第一单偏振耦合器单端口侧与所述第二单偏振耦合器的单端口侧相连，所述第二单偏振耦合器的双端口侧的其中一个端口依次经所述第一传感光纤环、所述第二传感光纤环连接至所述第一单偏振耦合器双端口侧的另一个端口，所述第二单偏振耦合器的双端口侧的另一个端口经光纤与所述光电探测器相连；所述第一传感光纤环与所述第二传感光纤环均环绕在同一通电导体上且绕制结构镜像对称。

【技术特征摘要】
1.一种单偏振型环形全光纤电流传感器，其特征在于：包括光源、第一单偏振耦合器、第二单偏振耦合器、第一传感光纤环、第二传感光纤环以及光电探测器；所述第一单偏振耦合器双端口侧的其中一个端口经光纤与所述光源连接，所述第一单偏振耦合器单端口侧与所述第二单偏振耦合器的单端口侧相连，所述第二单偏振耦合器的双端口侧的其中一个端口依次经所述第一传感光纤环、所述第二传感光纤环连接至所述第一单偏振耦合器双端口侧的另一个端口，所述第二单偏振耦合器的双端口侧的另一个端口经光纤与所述光电探测器相连；所述第一传感光纤环与所述第二传感光纤环均环绕在同一通电导体上且绕制结构镜像对称。2.根据权利要求1所述的一种单偏振型环形全光纤电流传感器，其特征在于：所述第一单偏振耦合器与第二单偏振耦合器均为单轴工作耦合器。3.根据权利要求1所述的一种单偏振型环形全光纤电流传感器，其特征在于：所述第一传感光纤环与所述第二传感光纤环的匝数相同，绕制方向相反，为对称结构。4.一种基于权利要求1所述的单偏振型环形全光纤电流传感器的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：所述光源发出脉冲光信号；步骤S2：所述光信号经过连接光纤进入第一单偏振耦合器双端口侧的其中一个端口中，所述第一单偏振耦合器将脉冲光信号转换为线偏振光输出到单端口侧，所述线偏振光再由第二单偏振耦合器单端口侧进入，第二单偏振耦合器将线偏振光分为两部分，一部分光经第二单偏振耦合器双端口侧的一个端口进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊，刘双，张禹，陈书明，王尧，
申请(专利权)人：福建江夏学院，
类型：发明
国别省市：福建;35