为了更好的获取基于法拉第效应的光纤电流互感器中的微弱光信号提出了光纤电流互感器中的绕制光纤系统研究.系统将传感光纤绕制在直导线上,把激光通过起偏器之后耦合进入传感光纤,当在导线上加载电流时,通过功率计测量输出光信号的功率,运用法拉第效应中的微弱偏转量确定流过导线的电流大小,实现了利用旋光效应测量高压输电线电流的研究.实验中,通过比较单模光纤与多模光纤对线偏振光的消偏振影响得出,单模光纤更适合于作为本研究的传感材料;同时改变单模光纤绕制半径得出,光纤绕制半径越小线偏振光通过光纤以后消偏越严重,即双折射效应对测量精度影响越大;但受到导线直径大小及其周围磁场强度的影响,随着光纤绕制半径的增大,双折射效应对系统的影响先减小后增大,呈开口向上的抛物线形式.
介绍了全光纤电流互感器的结构,分析了系统输出信号的特点,指出工频干扰及线性双折射效应是影响系统稳定性的主要问题.提出并实现了基于光源调制的抑制工频干扰方法.该方法利用2000 Hz的方波光源作为互感器的光驱动,系统的输出信息由原来的一路变成了两路,通过两路信息的融合有效地抑制了电路工频干扰.理论分析及实验结果表明,在不增加系统复杂性和硬件投入的条件下,该方法不仅抑制了电路中的低频干扰,还有效地抑制了工频干扰,提高了系统的信噪比,为提高全光纤电流互感器系统的稳定性和可靠性提供了新的方法.
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