【技术实现步骤摘要】
一种环型煤矿光纤电流传感器系统及使用环型煤矿光纤电流传感器系统求解待测电流的方法
本专利技术涉及光纤传感
，尤其涉及一种环型煤矿光纤电流传感器系统及使用环型煤矿光纤电流传感器系统求解待测电流的方法。
技术介绍
由于光纤电流传感器具备本征绝缘、安全、隔爆防爆以及抗强电磁干扰等优点，非常适合在煤矿井下使用。光纤电流传感器的工作原理采用法拉第旋光效应，即：待测电流在传感器中形成与之呈线性关系的法拉第相移，目前的主流方案均构造干涉光路，利用相位调制器并引入闭环控制算法，根据干涉光强信号对法拉第相移进行解调，再从解调结果获得待测电流。由于法拉第相移的解调依赖于干涉光强信号，而干涉光强受光源功率的影响，所以如何消除光源功率波动的影响是现有方案必须直面的问题之一；干涉光强与法拉第相移呈余弦函数关系，这是一种非线性的函数关系，此外法拉第相移是微弱信号，此种情况下该余弦函数的一阶导数值接近于0，表明传感器的灵敏度极低，如何提高传感器的测量灵敏度并解决非线性问题是现有方案必须直面的问题之二；通过相位调制器实现法拉第相移的调...
【技术保护点】
1.一种环型煤矿光纤电流传感器系统，其特征在于，所述环型煤矿光纤电流传感器包括有光源(1)、两个光纤准直器(2)、非偏振分束器(3)、偏振分束器(4)、第一1/4波片(5)、第二1/4波片(6)、传感光纤(7)和偏振分析模块(9)，所述非偏振分束器(3)设置在两个光纤准直器(2)之间，且所述光源(1)的输出光依次经过第一个光纤准直器(2)、非偏振分束器(3)和第二个光纤准直器(2)，从偏振分束器的第一端口(41)进入偏振分束器(4)内部；/n沿所述第一端口(41)慢轴传输的光经偏振分束器(4)形成第一线偏振光，并从偏振分束器的第二端口(42)的慢轴输出，同时通过所述第一1/...
【技术特征摘要】
1.一种环型煤矿光纤电流传感器系统，其特征在于，所述环型煤矿光纤电流传感器包括有光源(1)、两个光纤准直器(2)、非偏振分束器(3)、偏振分束器(4)、第一1/4波片(5)、第二1/4波片(6)、传感光纤(7)和偏振分析模块(9)，所述非偏振分束器(3)设置在两个光纤准直器(2)之间，且所述光源(1)的输出光依次经过第一个光纤准直器(2)、非偏振分束器(3)和第二个光纤准直器(2)，从偏振分束器的第一端口(41)进入偏振分束器(4)内部；
沿所述第一端口(41)慢轴传输的光经偏振分束器(4)形成第一线偏振光，并从偏振分束器的第二端口(42)的慢轴输出，同时通过所述第一1/4波片(5)形成第一圆偏振光进入传感光纤(7)中，再通过所述第二1/4波片(6)形成线偏振光进入偏振分束器的第三端口(43)的慢轴中，最后经所述偏振分束器(4)从第一端口(41)的快轴输出，所述第一端口(41)快轴输出的线偏振光依次经过第二个光纤准直器(2)和非偏振分束器(3)后，进入所述偏振分析模块(9)中；
沿所述第一端口(41)快轴传输的光经偏振分束器(4)形成第二线偏振光，并从所述第三端口(43)的慢轴输出，同时通过所述第二1/4波片(6)形成第二圆偏振光进入传感光纤(7)中，再通过所述第一1/4波片(5)形成线偏振光进入第二端口(42)的慢轴中，最后经所述偏振分束器(4)从第一端口(41)的慢轴输出，所述第一端口(41)慢轴输出的线偏振光依次经过第二个光纤准直器(2)和非偏振分束器(3)后，进入所述偏振分析模块(9)中。
2.根据权利要求1所述的一种环型煤矿光纤电流传感器系统，其特征在于，所述环型煤矿光纤电流传感器还包括有载流导体(8)，所述传感光纤(7)为圆环结构，所述载流导体(8)穿过传感光纤(7)中部的环，当待测电流经过所述载流导体(8)时，所述传感光纤(7)中的第一圆偏振光和第二圆偏振光之间将形成相位差。
3.根据权利要求2所述的一种环型煤矿光纤电流传感器系统，其特征在于，所述待测电流与相位差之间具有线性关系。
4.根据权利要求1或2所述的一种环型煤矿光纤电流传感器系统，其特征在于，所述第一端口(41)的慢轴与第二端口(42)的慢轴对准，所述第一端口(41)的快轴与第三端口(43)的慢轴对准。
5.根据权利要求1或2所述的一种环型煤矿光纤电流传感器系统，其特征在于，所述第二端口(42)与第一1/4波片(5)的输入...
【专利技术属性】
技术研发人员：许少毅，邢方方，王鼎鹏，李威，王禹桥，薛宏宇，陈光，董峰，彭强，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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