产品中心

基于法拉第效应的光纤电流传感器介绍

发布日期:2021-04-21 08:04

  在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,这个具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。

  光纤电流传感器是一种新型的电流传感器,与电磁式电流互感器相比,基于光学、微电子、微机技术的光纤式电流传感器(OFCT),具有无铁心、绝缘结构简单可靠,体积小、重量轻、线性度好、动态范围大、无饱和现象,输出信号可直接与微机化计量及保护设备接口等优点。这些优点既满足、推动了电力系统的发展,而且应用前景十分广阔。

  当线偏振光(见光的偏振)在介质中传播时,若在平行于光的传播方向上加一强磁场,则光振动方向将发生偏转,偏转角度与磁感应强度B和光穿越介质的长度l的乘积成正比,即=VBl,比例系数V称为费尔德常数,与介质性质及光波频率有关。偏转方向取决于介质性质和磁场方向。上述现象称为法拉第效应。1845年由M.法拉第发现。

  由于光在光纤中,一边反射,一边行进,偏振波相应于曲线的形状会出现旋转。针对此现象,在光纤的一端设置一块镜面导致光纤中光线的往返,借助光的来回往返,成功补偿和解决了偏振波的旋转问题。将铅玻璃光纤用于传感器元件,并结合利用镜面的方法,只需把光纤卷绕在载流导体上,用于电流计测的反射型传感器就基本完成。其次,开发了调制程度的平均处理与信号处理方式,这有利于特性的稳定及噪音的抑制。此外,对光源、受光元件、信号传输光纤等种类与传感器特性的关系进行了研究,而且,慎重选择了旨在降低成本和实现小型化的传感器制作技术。目前,光纤传感器技术正朝实用化的方向进展,以适应电力系统的广泛需求。

  光纤电流传感器主要由传感头、输送与接收光纤、电子回路等三部分组成,如图1所示。传感头包含载流导体,绕于载流导体上的传感光纤,以及起偏镜、检偏镜等光学部件。电子回路则有光源、受光元件、信号处理电路等。从传感头有无电源的角度,可分为无源式和有源式两类。


13275933262