一种温度应变补偿型光纤电流传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种温度应变补偿型光纤电流传感器，首次将少模探测方法和扭转光纤结合应用于反射型光纤电流传感器，进一步优化光纤电流传感系统；采用匀速率扭转光纤代替普通的传感光纤，消除了光纤中线性双折射造成的误差，降低了其温度敏感性，提升了其抗应力作用，能够减小传感光纤受温度和应变的影响。使用变速率扭转光纤代替四分之一波片，消除了四分之一波片的熔接误差和延迟误差，提高了系统的测量精度。通过引入少模探测和扭转光纤的综合方案可以实现对温度和应变的准确测量和补偿，消除温度和应变误差对光纤电流传感器的影响，提高电流的测量精度。此外，系统采用相干检测的方案，能够降低噪声对系统的影响。能够降低噪声对系统的影响。能够降低噪声对系统的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种温度应变补偿型光纤电流传感器


[0001]本专利技术属于电流测量领域，更具体地，涉及一种温度应变补偿型光纤电流传感器。

技术介绍

[0002]随着电力系统的不断发展，传统的电磁式电流传感器暴露出越来越多的问题，不能满足高电压、大电流的应用环境，因此光纤电流传感器是目前的研究重点。光纤电流传感器是根据法拉第效应的原理工作的，电流通过电导体(导线)产生感应磁场，感应磁场通过法拉第效应使缠绕在传导电流的导线上的光纤中传播的偏振面旋转。当传感光纤沿电流形成闭合回路时，偏振面的旋转角度F等于：F＝NV∮
L
H
·
dL＝NVI；此处V表示光纤材料的费尔德常数，I表示电流，H表示此处由电流I产生的感应磁场，N表示传感光纤线圈匝数。
[0003]尽管光纤电流传感器存在测量动态范围大、抗电磁干扰能力强、成本低等诸多优势，在工程应用中仍面临一些问题，如系统依赖温度等环境因素和光纤受到应变等因素的影响，阻碍了光纤电流传感器的实用化进程。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度应变补偿型光纤电流传感器，其特征在于，包括：激光器(1)、模式调制器(2)、光纤耦合器(3)、线偏振器(4)、45
°
熔接点(5)、相位调制器(6)、变速率扭转光纤(7)、匀速率扭转传感光纤环(8)、导线(9)、反射镜(10)、第一少模光纤模式探测模块(11)、第二少模光纤模式探测模块(12)和信号处理控制模块(13)；所述激光器输出的光经模式调制器(2)形成具有两种光纤传输模式的少模探测光，并依次经过光纤耦合器(3)、线偏振器(4)和45
°
熔接点(5)，形成两束正交的线偏振光；经相位调制器(6)进入变速率扭转光纤(7)，形成两束旋向相反的圆偏振光；再经匀速率扭转传感光纤环(8)到达反射镜(10)处进行模式互换后，原路返回至光纤耦合器，被分成两路后分别进入第一少模光纤模式探测模块(11)和第二少模光纤模式探测模块(12)；所述第一少模光纤模式探测模块和第二少模光纤模式探测模块分别探测两种光纤传输模式下光纤的温度和应变信息，信号处理控制模块(13)基于所述温度和应变信息，得到待测电流值。2.如权利要求1所述的温度应变补偿型光纤电流传感器，其特征在于，所述信号处理控制模块(13)基于所述第一少模光纤模式探测模块和第二少模光纤模式探测模块的输出信号，获取两种光纤传输模式下的两束偏振光之间的相位差及光纤的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵茗，袁宇波，刘森浩，戴锋，庞福滨，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：