带有横向偏压装置的铁磁流体光学式电流传感装置及方法制造方法及图纸

技术编号:8270584 阅读:228 留言:0更新日期:2013-01-31 02:28
本发明专利技术公开了一种带有横向偏压装置的铁磁流体光学式电流传感装置,所述铁磁流体光学式电流传感器包括单色光源、起偏器、铁磁流体薄膜、检偏器、光电探测器,另外,在铁磁流体光学式电流传感器中加设一个横向偏压磁场发生装置,使用时,单色光束经起偏器后成为线偏振光,在外加纵向磁场调制作用下铁磁流体薄膜使透射其中的线偏振光振动方向旋转一定角度,旋转角度大小与外加纵向磁场强度有关,因此检测线偏振光旋转角度可得到产生外加纵向磁场的电流大小,由横向偏压磁场发生装置产生的磁场可以加快铁磁流体中磁性颗粒受到外加纵向磁场调制时磁性颗粒磁矩翻转速度,降低响应时间,提高传感器的灵敏度和精确度;基于上述装置,本发明专利技术还公开了一种电流测量方法。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种带有横向偏压装置的铁磁流体光学式电流传感装置,本专利技术同时还利用该种铁磁流体光学式电流传感装置,实现了一种能够提高铁磁流体光学式电流传感器性能、达到电流检测目的的方法。
技术介绍
铁磁流体光学式电流测量方法的基本原理是铁磁流体的纵向磁致旋光效应,即当单色偏振光束通过有纵向磁场调制的铁磁流体时,偏振光振动方向会发生旋转,且旋转角度的大小与调制磁场的强弱有关,故可通过测量偏振光振动方向旋转角的大小推导出调制磁场的强度。而调制磁场一般是由某一待测电流产生的,根据电流与磁场的关系,即可得到待测电流的参数。 现有铁磁流体光学式电流传感方法的主要缺陷是非恒定电流的响应时间长、灵敏度及精确度低。上述缺陷是铁磁流体被外加磁场作用下磁化时,磁性颗粒磁矩与外场取向趋同过程中弛豫时间较长引起的。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的之一是提供一种带有横向偏压装置的铁磁流体光学式电流传感装置;本专利技术的目的之二是提供一种利用带有横向偏压装置的铁磁流体光学式电流传感装置,实现电流检测的方法。本专利技术的目的之一是通过以下技术方案实现的本专利技术的带有横向偏压装置的铁磁流体光学式电流传感装置,包本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有横向偏压装置的铁磁流体光学式电流传感装置,其特征在于:所述装置包括单色光源、起偏器、铁磁流体薄膜、检偏器、光电探测器、预处理模块、数据采集器、数据处理器、控制模块、驱动模块、开关电源、励磁电源、人机交互接口、磁极I和磁极II;所述铁磁流体薄膜的表面与待测电流产生的磁场或待测磁场的方向保持垂直,所述单色光源用于发出检验光束,该光束经起偏器后成为振动方向一定的线偏振光,线偏振光垂直穿过由磁场调制的铁磁流体薄膜同时其振动方向发生旋转;所述检偏器设置于铁磁流体薄膜的另一侧,并配合光电探测器将旋转后的线偏振光光强大小转化为电压信号,并输出至预处理模块,所述预处理模块对信号进行滤波和放大处理后,输出至...

【技术特征摘要】
1.带有横向偏压装置的铁磁流体光学式电流传感装置,其特征在于所述装置包括单色光源、起偏器、铁磁流体薄膜、检偏器、光电探测器、预处理模块、数据采集器、数据处理器、控制模块、驱动模块、开关电源、励磁电源、人机交互接口、磁极I和磁极II ; 所述铁磁流体薄膜的表面与待测电流产生的磁场或待测磁场的方向保持垂直,所述单色光源用于发出检验光束,该光束经起偏器后成为振动方向一定的线偏振光,线偏振光垂直穿过由磁场调制的铁磁流体薄膜同时其振动方向发生旋转; 所述检偏器设置于铁磁流体薄膜的另一侧,并配合光电探测器将旋转后的线偏振光光强大小转化为电压信号,并输出至预处理模块,所述预处理模块对信号进行滤波和放大处理后,输出至数据采集器,所述数据采集器将模拟信号转换为数字信号并送入数据处理器; 所述数据处理与控制模块用于对测得的结果进行运算处理后,将待测参量的相关信息输出至人机交互接口,同时,所述数据处理器根据测量的结果判定电流/磁场的类型和参数范围,发出相应的调整指令至控制模块; 所述控制模块用于根据数据处理器发出的励磁调整指令,输出励磁电源的控制信号,以调节横向偏压磁场的相关参数; 所述励磁电源励磁电源12在控制信号的调节作用下,用于为磁极I 14和磁极II 15提供励磁电流,使得磁极产生磁场参量符合控制目的,所述磁极I和磁极II设置于铁磁流体薄膜,在励磁电源的作用下产生一个方向与偏振光传播方向相垂直的横向磁场,以辅助铁磁流体中磁性颗粒的磁矩翻转。2.根据权利要求I所述的带有横向偏压装置的铁磁流体光学式电流传感装置,其特征在于所述装置还包括驱动模块,所述控制模块发出的控制信号经过驱动模块中电路的放大、隔离和整定后,成为励磁电源中电力电子元件能够接受的控制信号。3.根据权利要求I或2所述的带有横向偏压装置的铁磁流体光学式电流传感装置,其特征在于所述装置还包括开关电源,所述单色光源、光电探测器、预处理模块、数据采集器、数据处理器、控制模块和驱动模块中需要的电能由开关电源...

【专利技术属性】
技术研发人员:王士彬叶鹏王华唐彬杜娟刁晓波曹霞全红
申请(专利权)人:重庆市电力公司南岸供电局国家电网公司
类型:发明
国别省市:

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