基于法拉第效應(yīng)的光纖電流傳感器介紹

　　1.3 光纖電流傳感器工作原理

　　光纖電流傳感器是以法拉第磁光效應(yīng)為基礎(chǔ)，以光纖為介質(zhì)的新興電力計(jì)量裝置，它通過測(cè)量光波在通過磁光材料時(shí)其偏振面由于電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用而發(fā)生旋轉(zhuǎn)的角度來確定被測(cè)電流的大小。傳感頭是光纖電流傳感器最為重要和關(guān)鍵的部件。分析了全光纖型和混合型光纖電流傳感器傳感頭的結(jié)構(gòu)和工作原理，對(duì)改進(jìn)光纖電流傳感器的設(shè)計(jì)，提高光纖電流傳感器的性能具有重要的指導(dǎo)作用。

　　光纖回轉(zhuǎn)儀是MOCT（光纖電流互感器）的核心部件，它由光源，探測(cè)器，調(diào)節(jié)器，以及纏繞電流導(dǎo)線的光電探頭組成。其中調(diào)節(jié)器是光纖電流傳感器的核心部件，通過這套系統(tǒng)可以對(duì)電流進(jìn)行精確測(cè)量，此項(xiàng)技術(shù)受20多項(xiàng)國(guó)際專利保護(hù)。光纖回轉(zhuǎn)儀最早由波音公司和霍尼韋爾公司共同研制。

　　1.4 光纖電流傳感器的優(yōu)點(diǎn)

　　與傳統(tǒng)的電磁式CT 比較，光纖電流傳感器除具有前述的優(yōu)點(diǎn)以外還具備：

　?。?）容易安裝，不用斷開導(dǎo)線，僅將細(xì)長(zhǎng)、柔軟的絕緣光纖卷繞在導(dǎo)體上就可檢測(cè)電流，能實(shí)現(xiàn)整個(gè)傳感裝置的小利輕量化；

　?。?）無電磁噪音的干擾。近年的計(jì)測(cè)控制系統(tǒng)中，一般將傳感器的輸出連接于半導(dǎo)體的電子回路，傳感裝置本身全部由光學(xué)器件構(gòu)成，故具有抗電磁干擾（EMI）特性；

（3）計(jì)測(cè)范圍廣，沒有鐵心磁飽和的制約，同時(shí)，法拉第效應(yīng)的響應(yīng)速度快，具有從低頻到高頻、到大電流的廣闊測(cè)量范闈；

　　（4）因?yàn)樾盘?hào)通過光纖傳輸。波形畸變小。傳輸損耗小，故可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸。

　　2 光纖電流傳感器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　國(guó)外在六十年代就已開始對(duì)光纖電流傳感器進(jìn)行研究。美國(guó)、日本及西歐的一些國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)和一些電氣儀器公司都在此領(lǐng)域作了大量的工作，如美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所、貝爾實(shí)驗(yàn)室、日本的中央研究所、NEC公司及東芝、松下等公司、瑞典皇家技術(shù)學(xué)院等，到八十年代初期，光纖電流傳感器開始進(jìn)入工業(yè)試用階段。