一種基于六端口光電檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種基于六端口光電檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器，涉及光學(xué)電流互感器領(lǐng)域。解決了目前的光學(xué)電流互感器系統(tǒng)成本高、系統(tǒng)利用率低的問(wèn)題。起偏器將外部光源輸出的光轉(zhuǎn)變?yōu)榫€(xiàn)偏振光，并入射至調(diào)制器，調(diào)制器對(duì)該線(xiàn)偏振光進(jìn)行解調(diào)并經(jīng)光纖入射至一個(gè)四分之一波片，四分之一波片將調(diào)制后的線(xiàn)偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏振光并入射至分束器，分束器將該圓偏振光分成強(qiáng)度相等的六束光，每一束光分別入射至一個(gè)光輸入連接器，每個(gè)光輸入連接器的出射光分別經(jīng)光纖入射至一個(gè)四分之一波片，每個(gè)四分之一波片的出射光分別經(jīng)一個(gè)檢偏器和一個(gè)光輸出連接器后通過(guò)光纖入射至六端口光電檢測(cè)器，六端口光電檢測(cè)器輸出電信號(hào)。本實(shí)用新型適用于對(duì)載流導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行檢測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種基于六端口光電檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及光學(xué)電流互感器領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 光學(xué)電流互感器具有絕緣好、頻帶寬、無(wú)磁飽和等優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)成為在高壓、超高壓 電力輸送中使用的電磁式電流互感器的理想取代者。在光學(xué)電流互感器系統(tǒng)中，光源的性 能是決定著系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，同時(shí)光源也是決定系統(tǒng)價(jià)格的主要元器件。 目前的光學(xué)電流互感器系統(tǒng)每測(cè)試一個(gè)電流信號(hào)就需要一個(gè)價(jià)格昂貴的光源，極大的增加 了系統(tǒng)的成本，降低了系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比。并且，光源的使用壽命有限，這也更加加重了系統(tǒng)的 制作成本。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型為了解決目前的光學(xué)電流互感器系統(tǒng)每測(cè)試一個(gè)電流信號(hào)就需要一 個(gè)價(jià)格昂貴的光源，成本高、系統(tǒng)利用率低的問(wèn)題，提出了一種基于六端口光電檢測(cè)裝置的 光學(xué)電流互感器。
[0004] 一種基于六端口光電檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器，其特征在于，它包括起偏器、調(diào) 制器、七個(gè)四分之一波片、分束器、六個(gè)光輸入連接器、六個(gè)檢偏器、六個(gè)光輸出連接器和六 端口光電檢測(cè)器，所述起偏器將外部光源輸出的光轉(zhuǎn)變?yōu)榫€(xiàn)偏振光，并入射至調(diào)制器，調(diào)制 器對(duì)該線(xiàn)偏振光進(jìn)行解調(diào)并經(jīng)光纖入射至一個(gè)四分之一波片，四分之一波片將調(diào)制后的線(xiàn) 偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏振光并入射至分束器，分束器將該圓偏振光分成強(qiáng)度相等的六束光，每 一束光分別入射至一個(gè)光輸入連接器中，每個(gè)光輸入連接器的出射光分別經(jīng)光纖入射至一 個(gè)四分之一波片，每個(gè)四分之一波片的出射光分別經(jīng)一個(gè)檢偏器和一個(gè)光輸出連接器后通 過(guò)光纖入射至六端口光電檢測(cè)器，六端口光電檢測(cè)器輸出電信號(hào)并由外部接收器接收。
[0005] 有益效果：本實(shí)用新型提出的光學(xué)電流互感器為直通式，光路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其測(cè)量電 流的傳感部分是利用傳感光纖纏繞被測(cè)電流的"光繞電"形式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，用一個(gè)光源對(duì)六路 傳感頭供給光信號(hào)，將光源數(shù)量減少了 5/6,減少了成本、提高了系統(tǒng)的使用效率，同時(shí)，在 接收端利用六端口光電檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)，集成性高。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006] 圖1為本實(shí)用新型的原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0007]

【具體實(shí)施方式】一、結(jié)合圖1說(shuō)明本【具體實(shí)施方式】，本【具體實(shí)施方式】所述的一種基 于六端口光電檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器包括起偏器1、調(diào)制器2、七個(gè)四分之一波片3、分 束器4、六個(gè)光輸入連接器5、六個(gè)檢偏器6、六個(gè)光輸出連接器7和六端口光電檢測(cè)器8,所 述起偏器1將外部光源輸出的光轉(zhuǎn)變?yōu)榫€(xiàn)偏振光，并入射至調(diào)制器2,調(diào)制器2對(duì)該線(xiàn)偏振 光進(jìn)行解調(diào)并經(jīng)光纖入射至一個(gè)四分之一波片3,四分之一波片3將調(diào)制后的線(xiàn)偏振光轉(zhuǎn) 變?yōu)閳A偏振光并入射至分束器4,分束器4將該圓偏振光分成強(qiáng)度相等的六束光，每一束光 分別入射至一個(gè)光輸入連接器5中，每個(gè)光輸入連接器5的出射光分別經(jīng)光纖入射至一個(gè) 四分之一波片3,每個(gè)四分之一波片3的出射光分別經(jīng)一個(gè)檢偏器6和一個(gè)光輸出連接器7 后通過(guò)光纖入射至六端口光電檢測(cè)器8,六端口光電檢測(cè)器8輸出電信號(hào)并由外部接收器 接收。
[0008] 本實(shí)用新型提出的光學(xué)電流互感器是基于法拉第磁光效應(yīng)提出的，法拉第磁光效 應(yīng)是指在某些媒質(zhì)中，沿磁場(chǎng)方向傳播的光纖偏振面會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)角度與磁場(chǎng)強(qiáng) 度Η、磁場(chǎng)中光路的長(zhǎng)度L成正比，即Δρ = ，其中，V為光線(xiàn)的費(fèi)爾德常數(shù)。對(duì)于光纖電 流互感器，由于載流導(dǎo)線(xiàn)在周?chē)臻g產(chǎn)生的磁場(chǎng)滿(mǎn)足安培環(huán)路定理，所以光纖中的旋轉(zhuǎn)角 度為：Δ爐=Γ#/Μ = Μ7，其中，N為傳感光纖環(huán)的總?cè)?shù)，I為光線(xiàn)中的電流。
[0009] 在使用本實(shí)用新型進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)載流測(cè)量時(shí)，將六個(gè)光輸入連接器5與六個(gè)四分之一 波片3之間連接的六根光纖纏繞在待測(cè)導(dǎo)線(xiàn)上。

【具體實(shí)施方式】 [0010] 二、本與一所述的一種基于六端口光電 檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器的區(qū)別在于，調(diào)制器2與四分之一波片3之間連接的光纖長(zhǎng)度 為 100m_300m。

【具體實(shí)施方式】 [0011] 三、本與一所述的一種基于六端口光電 檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器的區(qū)別在于，六個(gè)光輸入連接器5與六個(gè)四分之一波片3之間 連接的六根光纖長(zhǎng)度均為5m-30m。

【具體實(shí)施方式】 [0012] 四、本與一所述的一種基于六端口光電 檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器的區(qū)別在于，所述六個(gè)光輸出連接器7與六端口光電檢測(cè)器8 之間連接的六根光纖長(zhǎng)度均為l〇〇m-300m。

【具體實(shí)施方式】 [0013] 五、本與一所述的一種基于六端口光電 檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器的區(qū)別在于，所述六端口光電檢測(cè)器8采用三級(jí)放大電路實(shí) 現(xiàn)。

【具體實(shí)施方式】 [0014] 六、本與五所述的一種基于六端口光電 檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器的區(qū)別在于，所述三級(jí)放大電路為基于集成運(yùn)算放大器AD549、 AD8033ASK的電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路。
[0015] 本實(shí)施方式所述的放大電路的輸出電壓范圍為±5V，放大倍數(shù)為200倍。
[0016] AD549適用于低輸入電流和低輸入偏置電壓，特別適合光電二極管、光電倍增管以 及氧氣傳感器等前置放大器，AD8033是低功耗、高精度的運(yùn)放，因此，本實(shí)用新型采用基于 集成運(yùn)算放大器AD549、AD8033ASK的電壓并聯(lián)負(fù)反饋三級(jí)放大電路。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于六端口光電檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器，其特征在于，它包括起偏器（1)、 調(diào)制器（2)、七個(gè)四分之一波片（3)、分束器（4)、六個(gè)光輸入連接器（5)、六個(gè)檢偏器（6)、六 個(gè)光輸出連接器（7)和六端口光電檢測(cè)器（8)，所述起偏器（1)將外部光源輸出的光轉(zhuǎn)變?yōu)?線(xiàn)偏振光，并入射至調(diào)制器（2)，調(diào)制器（2)對(duì)該線(xiàn)偏振光進(jìn)行解調(diào)并經(jīng)光纖入射至一個(gè)四 分之一波片（3)，四分之一波片（3)將調(diào)制后的線(xiàn)偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)閳A偏振光并入射至分束器 (4)，分束器（4)將該圓偏振光分成強(qiáng)度相等的六束光，每一束光分別入射至一個(gè)光輸入連 接器（5)中，每個(gè)光輸入連接器（5)的出射光分別經(jīng)光纖入射至一個(gè)四分之一波片（3)，每 個(gè)四分之一波片（3)的出射光分別經(jīng)一個(gè)檢偏器（6)和一個(gè)光輸出連接器（7)后通過(guò)光纖 入射至六端口光電檢測(cè)器（8)，六端口光電檢測(cè)器（8)輸出電信號(hào)并由外部接收器接收。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于六端口光電檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器，其特征在 于，調(diào)制器（2)與四分之一波片（3)之間連接的光纖長(zhǎng)度為100m-300m。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于六端口光電檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器，其特征在 于，六個(gè)光輸入連接器（5)與六個(gè)四分之一波片（3)之間連接的六根光纖長(zhǎng)度均為5m-30m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于六端口光電檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器，其特征 在于，所述六個(gè)光輸出連接器（7)與六端口光電檢測(cè)器（8)之間連接的六根光纖長(zhǎng)度均為 100m_300m。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于六端口光電檢測(cè)裝置的光學(xué)電流互感器，其特征在 于，所述六端口光電檢測(cè)器（8)采用三級(jí)放大電路實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】G01R15/24GK204101614SQ201420664045
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月8日
【發(fā)明者】沈濤, 馮月, 代海龍, 郎昌鵬, 鄧晏豪, 劉漣蓮, 孟帥, 楊涵宇, 聶平宇 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)