双光路全光纤电流互感器的研究_图文

1、1001-5078(201305-0536-04双光路全光纤电流互感器的研究熊显名方浚丞王璐桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林541004摘要:为了使光纤电流互感器具有快速、准确地测量出电流值的能力,本文在分析法拉第电磁感应效应的偏振调制型全光纤电流互感器的基础上引入双光路检测法,将光纤中输出的线偏振光分成振动方向相互垂直、传播方向成一定夹角的两束光。经光信号转换器转换成电信号后系统对其进行放大、滤波处理后得到无噪正弦波信号,结合T M S320F28335测试平台对输出的两路信号进行同步采集、解调,通过运算求出法拉第旋转角,并拟合法拉第旋角与参考电流值得出两者关系式,最终使测量系

2、统能够在高压环境下快速、准确地测量电流值。由此可见,本系统适用于高压环境下对大电流进行检测。全光纤电流互感器;法拉第电磁感应效应;双光路;法拉第旋转角TN249A10.3969/j.i s s n.1001-5078.2013.05.014 R e s e a r c ho nd u a lo p t i c a lp a t ha l l-f i b e rc u r r e n tt r a n s f o r m e rX I O N GX i a n-m i n gF A N GJ u n-c h e n gW A N GL uG u i l i nU n i v e r s i t

3、yo fE l e c t r o n i cS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yo fE l e c t r o n i cE n g i n e e r i n ga n dA u t o m a t i o n,G u i l i n541004,C h i n aA b s t r a c t:I no r d e rt om a k ef i b e rc u r r e n tt r a n s f o r m e rt oh a v et h ea b i l i t yt om e a s u r et h ec u r r e n tq

4、u i c k l ya n da c c u r a t e l y,w ea n a l y z e dt h ep o l a r i z a t i o n-m o d u l a t e da l l-f i b e rc u r r e n tt r a n s f o r m e rb a s e do nF a r a d a ye l e c t r o m a g n e t i ci n d u c t i o ne f f e c t.A n dad u a lo p t i c a lp a t hd e t e c t i o nm e t h o di si n

5、t r o d u c e d.P o l a r i z e dl i g h tf r o mt h eo p t i c a lf i b e ri sd i v i d e di n t ot w ob e a m s.O n ei sp e r p e n d ic u l a rt ot h ed i re c t i o no fv i b r a t i o n,t h eo t h e ri sa tac e r t a i na n g l et o w a r d st h es p r e a dd i r e c t i o no ft h ew a v e.A f

6、t e rc o n v e r t i n go p t i cs i g n a li n t oe l e c t r i cs i g n a l,t h es i n ew a v es i g n a lo b t a i n e dv i aa m p l i f i c a t i o na n df i l t e r i n gp r o c e s si sn o i s e l e s s.C o m b i n i n gw i t hT M S320F28335t e s tp l a t f o r mt w oo u t p u ts i g n a l sa

7、r es y n c h r o n o u s l ya c q u i r e da n dd e m o d u l a t e d,t h e nt h eF a r a d a yr o t a t i o na n g l ei sd e t e r m i n e db yc a l c u l a t i o n.A n dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nf i t t i n gF a r ad a yr o t a r ya n dt h eref e r e n c ec u r r e n tv a l u ei so

8、b t a i n e d.F i n a l l yt h em e a s u r e m e n ts y s t e mc a nm e a s u r ec u r r e n tv a l u ei nt h eh i g h-p r e s s u r ee n v i r o n m e n tq u i c k l ya n da c c u r a t e l y.I tp r o v e st h a tt h es y s t e mi sa p p l i c a b l et ol a r g ec u r r e n td e t e c t i o ni nt

9、h eh i g h-p r e s s u r ee n v i r o n m e n t.a l l-f ib e rc u r r e n tt r a n s f o r m e r;t h eF a r ad a yef f e c to fe l e c t r o m ag n e t i ci n d u c t i o n;d u a lo p t i c a lp a t h;F a r a d a yr o t a t i o na n g l e作者简介:熊显名(1964-,男,工学学士,高级工程师,主要研究方向为光电测试,计算机辅助测试及光学遥感测试。E-m a i

10、 l:380338015q q.c o m2012-09-272012-10-16 听示,主要Ik s p s,信啄阳萼求.有1S u mD u n y a n.O p t i c a lf i b e rc u r r e n ts e n s o rr e s e a r c hD.N a n j i n g:N a n j i n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,2009.(i nC h i n e s e孙敦艳.光纤电流传感器研究D.南京:南京理工大学,2009.2Z h a oY o n g.P

11、 r i n c i p l e sa n da p p l i c a t i o n so ff i b e ro p t i cs e n s o r st e c h n o l o g yM.B e i j i n g:T s i n g h u aU n i v e r s i t yP r e s s,2007.(i nC h i n e s e赵勇.光纤传感器原理与应用技术M.北京:清华大学出版社,2007.3L iH o n g z h e,G uG u o h u a.T h ev e r d e tc o n s t a n tt e s t i n go ft h em

12、 a g n e t o-o p t i c a lm a t e r i a lb a s e do nt h ef i n i t ee l e m e n tJ.L a s e r&I n f r a r e d,2012,42(1:55-58.(i nC h i n e s e李宏哲,顾国华.基于有限元的磁光材料费尔德常数测试研究J.激光与红外,2012,42(1:55-58. 4Z h a n gH a i.P o l a r i z a t i o na l l-f i b e rc u r r e n ts e n s o rs y s t e mb a s e do nt h

13、eF a r a d a ye f f e c tp r a c t i c a lD.X i a m e n:X i a m e nU n i v e r s i t yaM a s t e rD e g r e eT h e s i s,2007.(i nC h i n e s e张海.基于法拉第效应的偏振型全光纤电流传感系统的实用化研究D.厦门:厦门大学,2007.5F uM i n g f e i,G e n gX i a n g m i n g,Y u a nY a n.D S Pa l l-o p t i c a lc u r r e n tt r a n s f o r m e

14、rs y s t e mJ.E l e c t r i c a lM e a s u r e m e n t&I n s t r u m e n t a t i o n,2007,44(9:44-48.(i nC h i n e s e傅鸣非,耿相铭,袁炎.基于D S P全光纤电流互感器系统研究J.电测与仪表,2007,44(9:44-48.6S h iY a n g,L i uH u i j u n,LJ i n.D u a l-c h a n n e li n f r a r e ds p e c t r ao fw e a ks i g n a ld e t e c t i o ns y

15、 s t e md e s i g nJ.L a s e r&I n f r a r e d,2007,37(11:1192-1194.(i nC h i n e s e施秧,刘辉军,吕进.双通道红外光谱微弱信号检测系统设计J.激光与红外,2007,37(11:1192-1194. 7T Ic o m p a n y.U A F42D a t aS h e e tE.10/2010.8L i uL i n g s h u n,G a oY a n l i,Z h a n gS h u t u a n.T h eT M S320F28335D S Pp r i n c i p l e so fa

16、 n dd e v e l o p m e n tp r o g r a m m i n gM.B e i j i n g:B e i h a n gU n i v e r s i t yP r e s s,2011.(i nC h i n e s e刘陵顺,高艳丽,张树团.T M S320F28335D S P原理及开发编程M.北京:北京航空航天大学出版社,2011. 双光路全光纤电流互感器的研究作者:熊显名, 方浚丞, 王璐, XIONG Xian-ming, FANG Jun-cheng, WANG Lu 作者单位:桂林电子科技大学电子工程与自动化学院,广西桂林,541004刊名: 激光与红外英文刊名:Laser & Infrared年,卷(期:2013,43(5参考文献(8条1.孙敦艳光纤电流传感器研究学位论文 20092.赵勇光纤传感器原理与应用技术 20073