光纖大電流傳感器研究

將表1中的電流值作為橫坐標(biāo)，電壓值作為縱坐標(biāo)繪制成曲線，如圖5所示?？梢钥闯觯妷号c電流是近似成正比的。

從圖5的數(shù)據(jù)可看到在100～3 000 A范圍內(nèi)，系統(tǒng)具有良好的線性度。
3．2 用脈沖電流測實驗
由于一般測試機(jī)構(gòu)中很少測試上萬安的交流電，圖6和圖7是在某測試院中用脈沖電流實驗時在示波器上顯示的波形圖，上面曲線是通過光纖電流傳感器得到的波形，圖中曲線是通過電流互感器得到的波形。

圖6是用B=45°、峰值為32 kA的脈沖電流實驗得到的圖像。從圖中可看出光纖電流傳感器在10 kA左右的波形突然向下凹陷。經(jīng)檢驗是所測電流超過其最大測量范圍所致，即出現(xiàn)飽和失真。
圖7是B＝80°、峰值為32 kA的脈沖電流實驗得到的圖像。在圖中，用光纖電流傳感器測得的電流波形曲線沒有失真，并且與用電流互感器測得的波形線較好的吻合，說明32 kA的電流在其動態(tài)范圍之中，并且響應(yīng)時間小于10μs。

綜合上述實驗，系統(tǒng)在小電流測試時具有較好的線性度和穩(wěn)定性。在大電流測試中，第一次測試出現(xiàn)了飽和失真，第二次用增大角B的方法解決了失真的問題，并且動態(tài)范圍較大，響應(yīng)時間短。其實．由式(4)還可看出，通過增大verdet常數(shù)v，或磁光晶體長度L還可以使測量范圍變得更大，但這就需要重新定制、加工磁光晶體，使成本更高和制作時間更長。故第一次出現(xiàn)飽和失真后選擇了增大角B的方法。

4 結(jié) 語
在此用磁光晶體作材料，以法拉第旋光效應(yīng)為原理設(shè)計和制作了光纖電流傳感器的傳感頭，并用所設(shè)計的傳感頭搭建了實驗系統(tǒng)和進(jìn)行大電流的檢測實驗。實驗結(jié)果表明，該設(shè)計的傳感器在高電壓下能較準(zhǔn)確實現(xiàn)32 kA電流的測量。而且該器件結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、響應(yīng)時間短，具有較好的實用價值。