光纤电流传感器

摘要： 随着智能电网技术的发展,电流参数的监测需求日益提升。提出了一种基于磁致伸缩效应的光纤布喇格光栅(FBG)电流传感器,将FBG全部固定于磁致伸缩材料上,使其感知通电螺线管所产生的磁场来实现电流传感。监测FBG的波长变化可知,FBG电流传感器在0~5 A电流范围最大实现了0.773 nm的布喇格波长漂移量,传感灵敏度高达0.184 nm/A。

摘要： 针对直流逆变电阻焊机焊接电流精确测量的需求,提出基于光纤电流传感技术的焊接电流测量方法。建立了光纤电流传感器闭环检测系统动态模型,通过优化系统的前向增益,提升了传感器响应速度和带宽。仿真和实验结果表明:传感器的上升时间约为4.1μs,在DC~30 kHz范围内幅频特性衰减小于0.3%。基于该动态模型计算传感器对焊接电流纹波分量的响应,仿真结果表明:系统的动态跟踪能力可满足对纹波电流的测量需求。利用等安匝法对光纤电流传感器进行校准,在直流5~50 kA范围内,传感器的测量误差优于±0.05%。现场实验结果证明了光纤电流传感器用于直流逆变焊接电流测量及电焊电流测试仪现场校准的可行性。

摘要： 为了提高光纤电流传感器测量信号的信噪比和测量精度,提出一种结合小波分析的变分模态分解去噪方法.该方法利用消除趋势波分析确定变分模态分解层数,并且采用互信息法确定相关模态,筛选出含噪声量较大的不相关模态,对不相关模态用sym8小波变换进行去噪处理,在此基础上进行信号重构,保证信号特征和完整度.在仿真的基础上,对光纤电流传感器的模拟阶跃直流电流和交流谐波电流,分别采用该方法去噪,把方均根误差和信噪比作为衡量去噪效果的指标,并和传统模态分解去噪、经验模态分解去噪和局部均值分解去噪进行比较.仿真结果显示,该方法能有效降低光纤电流传感器输出信号的噪声含量.

摘要： 非线性误差是干涉型数字闭环光纤电流传感器超大电流测量的主要误差源之一.借助琼斯矩阵方法,推导了光纤1/4波片不理想条件下传感器输出与被测电流的理论关系,确定了1/4波片的方位角和相位延迟误差是造成光纤电流传感器超大电流测量非线性的主要原因之一.仿真结果表明:在5 ～ 300 kA范围内,方位角误差小于4.53°,相位延迟误差小于9.05°,可保证传感器的测量误差小于0.2％.搭建了光纤直流大电流传感器校准系统,提出了分段线性插值补偿方法校准光纤电流传感器的非线性误差.测试结果表明:非线性补偿后传感器的测量误差由最大的0.6％降低到0.1％以内,证明了非线性补偿方法的有效性.

摘要： 在电解冶金和电化学工业领域,大量霍尔直流超大电流传感器无预留校准接口.针对这一实际问题,设计了一种基于数字图像识别和光纤电流传感器的直流大电流在线校准装置.该在线校准装置以光纤电流传感器为标准,利用图像传感器实时采集霍尔电流传感器二次显示仪表的示数图像,对采集到的图像进行灰度化、中值滤波、二值化、闭运算、字符分割等预处理,并采用穿线法进行图像识别,获取霍尔电流传感器的采样值,并与光纤电流传感器的标准测量值进行实时比较,计算被校霍尔电流传感器的测量误差.现场校准的实验结果验证了校准方法及装置的可行性.

摘要： 为研究光纤电流传感器脉冲电流测量能力,建立了传感器离散域高阶动态模型,并基于Simulink对传感器阶跃响应及频率响应特性进行仿真分析.结果表明:增大前向增益可提高传感器的响应速度和带宽,但过大的前向增益将会使系统超调振荡;滑动平均滤波器对超调振荡有明显的抑制作用,但同时也会降低系统的响应速度和测量带宽.搭建了频率响应测试平台,在不同的前向增益及滤波器阶数条件下,测试了传感器频率响应特性;基于传感器的相位调制原理引入非互易阶跃相位差,实现了传感器阶跃响应的等效测试.频响特性及阶跃响应特性测试结果与仿真结果具有较好的一致性,证明了模型的准确性.

摘要： 针对交、直流开关电器短路试验电流校准问题,提出光纤短路电流测量方法.建立了光纤电流传感器低频动态模型,通过时域、频域特性仿真确定了闭环检测系统的参数,并计算了传感器对直流和工频短路电流的响应,结果表明传感器的动态性能能够满足跟踪被测短路电流的要求.搭建了光纤电流传感器校准装置,校准结果表明:在直流5～300 kA、工频5～50 kA范围内,传感器样机的测量准确度优于0.2％.利用光纤电流传感器进行短路电流实验测试,并与目前普遍使用的分流器和罗氏线圈比较,结果表明:对于6～100 kA的直流短路电流,分流器与光纤电流传感器之间的相对误差小于0.3％;对于10～130 kA的工频短路电流,罗氏线圈与光纤电流传感器之间的相对误差不超过0.2％.研究工作为短路试验电流的测量提供了新的解决途径.

摘要： 针对交、直流开关电器短路试验电流校准问题,提出光纤短路电流测量方法。建立了光纤电流传感器低频动态模型,通过时域、频域特性仿真确定了闭环检测系统的参数,并计算了传感器对直流和工频短路电流的响应,结果表明传感器的动态性能能够满足跟踪被测短路电流的要求。搭建了光纤电流传感器校准装置,校准结果表明:在直流5~300 kA、工频5~50 kA范围内,传感器样机的测量准确度优于0.2%。利用光纤电流传感器进行短路电流实验测试,并与目前普遍使用的分流器和罗氏线圈比较,结果表明:对于6~100 kA的直流短路电流,分流器与光纤电流传感器之间的相对误差小于0.3%;对于10~130 kA的工频短路电流,罗氏线圈与光纤电流传感器之间的相对误差不超过0.2%。研究工作为短路试验电流的测量提供了新的解决途径。

摘要： 针对变压器工频短路电流测量需求,研究了外积分式罗氏线圈技术和光纤电流传感技术.建立了2种传感器的低频数学模型,基于MATLAB/Simulink仿真计算传感器对工频短路电流的响应特性,结果表明:罗氏线圈对工频短路电流的测量精度受其下截止频率影响,下截止频率越低,测量精度越高;光纤电流传感器理论上可以精确复现工频短路电流.采用多种电流传感器进行变压器工频短路电流现场对比测试,结果表明:电流比较仪、光纤电流传感器及下截止频率为0.02 Hz的罗氏线圈测得的电流波形吻合较好,而下截止频率为0.2Hz的罗氏线圈测量结果出现了明显的偏移,且无法归零,与仿真分析结论基本一致.对于外积分式罗氏线圈,为保证高精度测量,建议下截止频率应低于0.1Hz;光纤电流传感器具有极好的直流及低频响应特性,是工频短路电流高精度测量的理想方案.

摘要： 传感光纤中的残余线性双折射、温度和振动敏感性严重影响着Sagnac式全光纤电流传感器的精度.本文设计了一种扭转高双折射光纤,建立了扭转高双折射光纤的耦合模方程,理论模拟了不同线偏振光入射该光纤时光波偏振状态演化情况.结果证明：扭转高双折射光纤的变速扭转部分能实现线偏振光和圆偏振光之间的相互转化,具有λ/4波片功能;匀速扭转部分,具有圆保偏功能,可消除光纤固有线性双折射,作为传感光纤感应法拉第效应.将这种扭转高双折射光纤绕制成特殊结构、具有消除Sagnac效应的传感光纤环,并设计一种抗振型Sagnac式电流传感器。

摘要： 本文分析了一种激光型光纤电流传感器的温度效应.首次从理论上证明了温度效应主要来自系统中FRM的旋转角度与理论值90°的偏差,并用实验证明了这一点。

摘要： 在理论分析Bi4Ge3O12（BGO）晶体磁光特性的基础上，利用磁光调制倍频法测量了不同工作波长下BGO晶体的费尔德常数。实验结果与理论分析的结果符合得很好。根据BGO晶体费尔德常数随波长变化关系的理论曲线，通过对晶体吸收系数的测量，得出了BGO晶体的磁光优值曲线。将BGO晶体与光纤电流传感器常用的几种磁光玻璃材料的费尔德常数以及温度系数作了对比，结果表明BGO晶体更适合用于光纤电流传感器。最后简单分析了将BGO晶体应用于光纤电流传感器时可能遇到的一些问题。

摘要： 文章介绍了新开发的反射型含铅玻璃光纤电流传感器,已用于电力传输线路中作为故障定位系统.在实际应用中与22kV架空线联系在一起,已成功完成了现场测试.

摘要： 本文给出了基于法拉第磁光效应、以光纤为介质的光纤电流传感器的基本原理和研究现状,重点论述为了加快实用化进程需要加以深入和解决的问题,包括新型传感材料和传感头结构的研究、克服线性双折射效应的影响以及与光纤通信相结合等。

摘要： 本文就光纤大电流传感系统的研制及其在有色行业中的应用进行了研究，指出光纤大电流传感系统基于磁光法拉第效应和安培环路定律,能准确测量直流量值和高次谐波,克服了传统直流传感器存在的温度飘移、外磁干扰、线性度差等不足,在1000kA测量范围内,测量精度±0.1％,线性度≤100ppm,带宽10kHz,广泛用于有色、化工产业的直流计量和控制,其先进的技术特点和使用优势,是直流传感器的升级换代产品,针对现有整流控制系统均采用模拟量输入的问题，提出并实现了适用于光纤电流传感器的高精度、高速、智能化模数装换装置，可以兼容光纤电流传感器的数字输出协议，并发明了闭环反馈式高精度模数转换装置，为后端整流控制系统提供兼容的标准电流、电压信号。同时，智能化高级应用装置为用户提供了友好的人机接口，为用户提供实时的直流量、多次谐波分量、电流积分量等关键信息。

摘要： 本文对磁光玻璃的费尔德常数与工作波长的关系进行了理论分析和实验研究.首先由色散理论导出磁光玻璃的费尔德常数的波长依赖性,然后将ZF1、ZF6磁光玻璃加工成实验样品,测试了不同工作波长下的ZF1、ZF6磁光玻璃材料的费尔德常数,并将实验值和理论值进行了比较,分析误差产生的来源.在文章的最后,推导出费尔德常数的色散特性,讨论了磁光玻璃应用在磁光玻璃光纤电流传感器中存在的问题.

摘要： 本文对大功率甚低频发射天线的电流测量方法进行了研究,介绍了电流测量中遇到了技术难点,提出了采用新技术新设备和改进原有测量方法两种解决方方案,解决了电流测量的难题.收到了良好的效果.

摘要： 本文对大功率甚低频发射天线的电流测量方法进行了研究,介绍了电流测量中遇到了技术难点,提出了采用新技术新设备和改进原有测量方法两种解决方方案,解决了电流测量的难题.收到了良好的效果.

摘要： 本文对大功率甚低频发射天线的电流测量方法进行了研究,介绍了电流测量中遇到了技术难点,提出了采用新技术新设备和改进原有测量方法两种解决方方案,解决了电流测量的难题.收到了良好的效果.

摘要： 本发明涉及用于电流传感器(10)的传感器组件，其具有霍尔元件(30)和用于霍尔元件(30)的保持器(20)。保持器(20)是刚性的并且包括用于霍尔元件(30)的接纳区(24)，霍尔元件(30)以小公差接纳于接纳区中。传感器组件还具有两个用于磁芯(16)的支撑表面(22)。本发明还涉及具有这种传感器组件和磁芯(16)的电流传感器(10)，该磁芯具有至少一个间隙(S)，保持器(20)布置在该间隙中，从而霍尔元件(30)垂直于磁场线穿过间隙(S)所沿的方向延伸。本发明还涉及用于这种电流传感器(10)的保持器(20)，所述保持器的特征在于，它由机械硬质的非磁性材料，优选硬塑料或合成玻璃构成。最后，本发明涉及用于组装电流传感器(10)的方法。

摘要： 本实用新型涉及一种线性薄膜磁阻传感器、线性薄膜磁阻传感器电路及闭环电流传感器与开环电流传感器，其包括种子层；参考层，位于种子层上，具有第一磁矩；非磁性隔离层，位于所述参考层上，将参考层与磁性自由层隔离；磁性自由层，位于非磁性隔离层上，具有第二磁矩，所述第二磁矩具有垂直于膜面的各向异性，且第二磁矩的方向与第一磁矩的方向相互垂直。本实用新型由于磁性自由层的第二磁矩具有垂直于膜面的各向异性，磁性自由层在平行于膜面的方向表现出极低的磁滞，并且较低的饱和场，使得形成磁阻传感器具有较高的灵敏度；磁滞小，精度和线性度高，线性范围可调，工艺简单，响应频率高，成本低，抗干扰性强和温度特性好。

摘要： 本发明涉及一种光纤电流传感器线圈及光纤电流传感器，包括绕制在待测电流上的第一电流传感光路以及绕制在待测电流上并与第一电流传感光路绕制方向相反的第二电流传感光路。本发明提供了一种灵敏度高、精度高、可消除Sagnac效应因而对振动不敏感、采用双光路感应因而对温度不敏感的光纤电流传感器线圈及光纤电流传感器。

摘要： 本发明公开了一种环型煤矿光纤电流传感器系统包括有光源、两个光纤准直器、非偏振分束器、偏振分束器、第一1/4波片、第二1/4波片、传感光纤和偏振分析模块，非偏振分束器设置在两个光纤准直器之间，且光源的输出光依次经过第一光纤准直器、非偏振分束器和第二光纤准直器，从偏振分束器的第一端口进入偏振分束器内部；第一端口快轴和慢轴输出的两束线偏振光依次经过第二光纤准直器和非偏振分束器后，进入偏振分析模块。本发明无需采用相位调制，有效的减少了光路设计成本以及光学误差因素，同时本传感器输出光矢量所包含的相位差只与待测电流诱导的法拉第相移成正比，从而通过检测输出光矢量所包含的相位差即可获得待测电流。

摘要： 本发明涉及一种光纤电流传感器线圈及基于该线圈的光纤电流传感器，该光纤电流传感器线圈包括偏振旋向转换器、绕制在待测电流导体上的第一类光纤环以及第二类光纤环；第一类光纤环与第二类光纤环在待测电流导体上的绕制方向相反；第一类光纤环通过偏振旋向转换器与第二类光纤环连接。本发明提供了一种测量精度高、体积小、重量轻、且对转动完全不敏感或较不敏感的光纤电流传感器线圈及基于该线圈的光纤电流传感器。

摘要： 本发明涉及一种光纤电流传感器线圈及光纤电流传感器，包括绕制在待测电流上的第一电流传感光路以及绕制在待测电流上并与第一电流传感光路绕制方向相反的第二电流传感光路。本发明提供了一种灵敏度高、精度高、可消除Sagnac效应因而对振动不敏感、采用双光路感应因而对温度不敏感的光纤电流传感器线圈及光纤电流传感器。

摘要： 本实用新型公开了一种光纤电流传感器的传感头，该传感头包括：传感光纤、用于封装传感光纤的传感环、以及用于支撑固定传感环的绝缘支架，其中传感环包括四个拐角结构、以及将四个拐角结构两两相连的连接管，所述拐角结构与所述连接管形成闭合环状，所述拐角结构内设有光纤通道，该光纤通道与所述连接管连通形成闭合环形通道，其中至少一个拐角结构设有光纤引出通道。本实用新型还公开了采用该传感头的传感器及其传感系统。有益效果：本实用新型提供的光纤电流传感器的传感头和光纤电流传感器及其传感系统，由于采用了通用结构设计，仅通过更换连接管，就可以组装成不同规格的传感头，满足不同电流母线的要求，便于生产制造和安装。

摘要： 本实用新型公开了一种GIS用光纤电流传感器外壳，属于高压变电站用于测量电流的装置领域，用于封装传感光纤，该光纤电流传感器外壳包括紧密配合的第一环形结构和第二环形结构、以及设置于第一环形结构和第二环形结构之间的密封圈，其中第一环形结构由内至外依次设有容置所述密封圈的密封圈槽、容置所述传感光纤的光纤槽和固定连接孔，所述光纤槽设有光纤引出口，用于将所述传感光纤的接头引出GIS用光纤电流传感器外壳。该GIS用光纤电流传感器外壳结构简单、体积小巧，采用该结构的光纤电流传感器同样结构简单、体积小巧，采用该光纤电流传感器的GIS设备，结构简单、密封性好、体积小巧，同时保证了高压绝缘的要求。

摘要： 本实用新型涉及一种光纤电流传感器线圈及光纤电流传感器，包括绕制在待测电流上的第一电流传感光路以及绕制在待测电流上并与第一电流传感光路绕制方向相反的第二电流传感光路。本实用新型提供了一种灵敏度高、精度高、可消除Sagnac效应因而对振动不敏感、采用双光路感应因而对温度不敏感的光纤电流传感器线圈及光纤电流传感器。

摘要： 本实用新型涉及一种光纤电流传感器线圈及基于该线圈的光纤电流传感器，该光纤电流传感器线圈包括偏振旋向转换器、绕制在待测电流导体上的第一类光纤环以及第二类光纤环；第一类光纤环与第二类光纤环在待测电流导体上的绕制方向相反；第一类光纤环通过偏振旋向转换器与第二类光纤环连接。本实用新型提供了一种测量精度高、体积小、重量轻、且对转动完全不敏感或较不敏感的光纤电流传感器线圈及基于该线圈的光纤电流传感器。