專(zhuān)利名稱(chēng)：一種光纖式電流傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電流測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光電傳感設(shè)備。
背景技術(shù)：
電力工業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有舉足輕重的地位。近年來(lái)，隨著全國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人們生活水平的提高，電力需求急劇增大，電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)和電流等級(jí)都有大幅度的提聞，電力系統(tǒng)的安全問(wèn)題成為關(guān)系現(xiàn)代電網(wǎng)的核心問(wèn)題。但是傳統(tǒng)的以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)的電流互感器(Current transformer, CT)無(wú)法滿足配電系統(tǒng)日益高漲的自動(dòng)化需求，電磁感應(yīng)式的電流互感器在測(cè)量超高壓傳輸?shù)碾娦盘?hào)時(shí)，設(shè)備的體積大且測(cè)量的精度低，難以滿足新一代電力系統(tǒng)的在線路檢測(cè)、智能化、以及數(shù)字網(wǎng)等發(fā)展的需求。 光纖傳感技術(shù)是伴隨著光纖及光通信技術(shù)的發(fā)展而逐步形成的，是上世紀(jì)70年代末發(fā)展起來(lái)的一門(mén)嶄新的技術(shù)。其技術(shù)原理是利用光纖易受到外界諸如溫度、壓力等環(huán)境條件的變化而相應(yīng)地產(chǎn)生光的強(qiáng)度、偏振態(tài)變化的特性，采用適當(dāng)?shù)臋z測(cè)手段測(cè)量出光學(xué)量的變化，就可以推知導(dǎo)致光參數(shù)變化的物理量的改變程度的測(cè)量技術(shù)?；谏鲜黾夹g(shù)的光纖電流傳感器(Fiber Optic current sensor, FOCS)即是取代老式電磁感應(yīng)式電流互感器的理想方案。首先，光纖是由絕緣材料制成，具有很好的電氣絕緣性，且不受電磁輻射的影響，抗干擾能力強(qiáng)，頻率響應(yīng)快，因此光纖電流傳感器在量程、測(cè)量精度、溫度穩(wěn)定性、響應(yīng)時(shí)間等方面都優(yōu)于傳統(tǒng)電流傳感器。其次，這種非接入測(cè)量方式保證了測(cè)量的安全性。最后，光纖電流傳感器便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)，便于與光纖傳輸系統(tǒng)組成遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)等，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化和網(wǎng)絡(luò)化。此外傳統(tǒng)的電磁式電流傳感器采用充油的方式進(jìn)行絕緣，這就使得設(shè)備在使用過(guò)程中存在易燃、易爆的安全隱患。對(duì)此也急需采取新技術(shù)設(shè)備予以解決。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決傳統(tǒng)的以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)的電流互感器所存在的上述技術(shù)難題，本實(shí)用新型提供了一種精度高、體積小、重量輕且對(duì)振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)不敏感的光纖電流傳感器。其具體的結(jié)構(gòu)如下—種光纖式電流傳感器,包括激光光源I、起偏器10、調(diào)制器11、光纖稱(chēng)合器2、傳感光纖5、光探測(cè)器9，其中激光光源I上的出光口以及光探測(cè)器9的入光口共同耦合在起偏器10的一端上，所述起偏器10的另一端與調(diào)制器11的一端相連接；所述調(diào)制器11的另一端與光纖耦合器2的一端相連接；所述的光纖式電流傳感器上還設(shè)有第一渥拉斯頓棱鏡
3、第二渥拉斯頓棱鏡4、MIOC多功能集成光學(xué)器件8和偏振器7 ;其中，所述的光纖稱(chēng)合器2的另一端與MIOC多功能集成光學(xué)器件8的一端相連接，所述的MIOC多功能集成光學(xué)器件8的另一端與第一渥拉斯頓棱鏡3的左端以及和第二渥拉斯頓棱鏡4左端共同耦合在一起；所述的第一渥拉斯頓棱鏡3的右端與傳感光纖5的一端相連接，所述的傳感光纖5的另一端和第二渥拉斯頓棱鏡4的右端相連接；所述的傳感光纖5上設(shè)有一個(gè)偏正器7,所述的偏正器7稱(chēng)合在傳感光纖5的中部。所述的傳感光纖5環(huán)繞呈圓形。本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型的動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍大、測(cè)量精度高，絕緣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，絕緣性能好。且由于不需要像傳統(tǒng)的電磁式電流傳感器采用充油的方式絕緣，徹底解決了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電流傳感器易燃、易爆的問(wèn)題?！?br> 圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖上的序號(hào)為激光光源I、光纖稱(chēng)合器2、第一渥拉斯頓棱鏡3、第二渥拉斯頓棱鏡4、傳感光纖5、載流導(dǎo)線6、偏振器7、MI0C多功能集成光學(xué)器件8、光探測(cè)器9、起偏器10、調(diào)制器11。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型提供了一種新型全光電流傳感器，包括激光光源I、光纖耦合器2、第一渥拉斯頓棱鏡3、第二渥拉斯頓棱鏡4、傳感光纖5、偏振器7、MIOC多功能集成光學(xué)器件8、光探測(cè)器9、起偏器10和調(diào)制器11。其具體結(jié)構(gòu)為激光光源I上的出光口以及光探測(cè)器9的入光口共同耦合在起偏器10的一端，所述起偏器10的另一端與調(diào)制器11相連接；所述調(diào)制器11的另一端與光纖耦合器2相連接；所述的光纖耦合器2的另一端與MIOC多功能集成光學(xué)器件8的一端相連接；所述的MIOC多功能集成光學(xué)器件8的另一端與第一渥拉斯頓棱鏡3的左端以及和第二渥拉斯頓棱鏡4左端共同耦合在一起；所述的第一渥拉斯頓棱鏡3的右端與傳感光纖5的一端相連接，所述的傳感光纖5的另一端和第二渥拉斯頓棱鏡4的右端相連接；所述的傳感光纖5上設(shè)有一個(gè)偏正器7,所述的偏正器7率禹合在傳感光纖5的中部。此外，所述的傳感光纖5環(huán)繞呈圓形。使用前，將待測(cè)的載流導(dǎo)線6穿過(guò)傳感光纖5的環(huán)繞呈圓形的區(qū)域。使用時(shí)，激光自激光光源I發(fā)出，依次經(jīng)起偏器10、調(diào)制器11和光纖耦合器2后到達(dá)MIOC多功能集成光學(xué)器件8，所述的激光在MIOC多功能集成光學(xué)器件8處被分束為兩束激光一束分束后的激光自第一渥拉斯頓棱鏡3的左端進(jìn)入，依次經(jīng)過(guò)傳感光纖5以及傳感光纖5上的偏正器7后，再射入第二渥拉斯頓棱鏡4的右端，最后返回MIOC多功能集成光學(xué)器件8 ;另一束分束后的激光自第二渥拉斯頓棱鏡4的左端進(jìn)入，依次經(jīng)過(guò)傳感光纖5以及傳感光纖5上的偏正器7后，再射入第一渥拉斯頓棱鏡3的右端，最后返回MIOC多功能集成光學(xué)器件8 ;上述兩束返回的激光在MIOC多功能集成光學(xué)器件8處匯聚后依次經(jīng)光纖耦合器2、調(diào)制器11和起偏器10后同時(shí)進(jìn)入激光光源I和光探測(cè)器9，光探測(cè)器9接收到上述激光后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)反饋給檢測(cè)電路做進(jìn)一步的測(cè)量工作。
權(quán)利要求1.一種光纖式電流傳感器，包括激光光源(I)、起偏器(10)、調(diào)制器(11)、光纖耦合器(2)、傳感光纖(5)、光探測(cè)器(9)，其中激光光源(I)上的出光口以及光探測(cè)器(9)的入光口共同耦合在起偏器(10)的一端上，所述起偏器(10)的另一端與調(diào)制器(11)的一端相連接；所述調(diào)制器(11)的另一端與光纖耦合器(2)的一端相連接，其特征在于，所述的光纖式電流傳感器上還設(shè)有第一渥拉斯頓棱鏡(3)、第二渥 拉斯頓棱鏡(4)、MIOC多功能集成光學(xué)器件(8)和偏振器(7):其中,所述的光纖稱(chēng)合器(2)的另一端與MIOC多功能集成光學(xué)器件(8)的一端相連接，所述的MIOC多功能集成光學(xué)器件(8)的另一端與第一渥拉斯頓棱鏡(3)的左端以及和第二渥拉斯頓棱鏡(4)左端共同耦合在一起；所述的第一渥拉斯頓棱鏡(3)的右端與傳感光纖(5)的一端相連接，所述的傳感光纖(5)的另一端和第二渥拉斯頓棱鏡(4)的右端相連接；所述的傳感光纖(5)上設(shè)有一個(gè)偏正器(7),所述的偏正器(7)稱(chēng)合在傳感光纖(5)的中部。
2.如權(quán)利要求I所述的一種光纖式電流傳感器其特征在于，所述的傳感光纖(5)環(huán)繞呈圓形。
專(zhuān)利摘要針對(duì)現(xiàn)有電磁感應(yīng)式傳感器的體積大、精度低和存在易燃易爆危險(xiǎn)的技術(shù)難題，本實(shí)用新型提供一種光纖式電流傳感器，包括激光光源(1)、起偏器(10)、調(diào)制器(11)、光纖耦合器(2)、第一渥拉斯頓棱鏡(3)、第二渥拉斯頓棱鏡(4)、傳感光纖(5)、偏振器(7)、MIOC多功能集成光學(xué)器件(8)和光探測(cè)器(9)。本實(shí)用新型的有益效果是提供了一種精度高、體積小重量輕、防燃防爆且消除對(duì)振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)不敏感的全光纖電流傳感器。
文檔編號(hào)G01R15/24GK202794303SQ201220445738
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者張國(guó)輝 申請(qǐng)人:安徽訊和電子科技有限責(zé)任公司