集磁式光纖電流傳感器.pdf

1、本文介紹了一種新型的集磁式光纖電流傳感器（Ferromagnetic collector type fiber-optic current sensor）。詳細論述了其研究背景、工作原理、結構設計以及實驗結果和誤差分析。
　　隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)電磁式互感器已經不能滿足對高壓下大電流的檢測，需要尋求合適的替代產品。集磁式光纖電流傳感器以光纖作為傳輸媒質，以應用法拉第磁光效應原理工作的磁光材料作為傳感元件，并采用鐵氧體材料匯聚電

2、流導線周圍的磁場，具有成本低、結構穩(wěn)定、靈敏度高、可實現電流值的線性檢測等特點，適用于電力系統(tǒng)中高壓下的電流檢測。
　　本文介紹了光纖電流傳感器的國內外研究現狀，闡述了電流傳感器的分類，分析了各種類型光纖電流傳感器的優(yōu)缺點。根據實用性要求和本課題的應用背景，提出了一種塊狀磁光材料與外加集磁環(huán)相結合的電流傳感器結構。該結構具有塊狀光學材料型電流傳感器線性范圍寬、穩(wěn)定性好、精度較高、受線性雙折射影響較小的特點。另外，外加集磁環(huán)增加了系

3、統(tǒng)精度，降低了系統(tǒng)成本。
　　從光路設計和電路設計兩方面詳細闡述了集磁式光纖電流傳感器的結構組成。光路設計方面，通過分析各組成元件的種類、特性，并結合系統(tǒng)需要，實現了光源、準直器、偏振片的選取，并采用維爾德常數為-0.32min/Oecm的順磁性磁光玻璃和錳鋅鐵氧體集磁環(huán)作為傳感頭的主要元件。電路設計方面，激光驅動電路通過光功率反饋實現光源的穩(wěn)定輸出；光探測及放大電路實現信號的光電轉換并放大、濾波，得到清晰的電壓信號。