本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域，具體的來(lái)說(shuō)是涉及光纖電流感測(cè)光路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光纖電流傳感器，是為了提供電力工業(yè)等使用高電壓電流之企業(yè)與工廠，對(duì)于持續(xù)運(yùn)作設(shè)備需要高度可靠性之需求而發(fā)展出來(lái)的。光纖電流傳感器從早期使用檢偏器來(lái)測(cè)量線偏振光對(duì)磁場(chǎng)的相位變化量；之后提出使用光纖作為感測(cè)電流磁場(chǎng)的組件，但是由于光纖本身對(duì)于磁場(chǎng)產(chǎn)生相位變化之系數(shù)(費(fèi)爾德常數(shù))很小，所以直接量測(cè)并不夠準(zhǔn)確，進(jìn)而改用干涉式來(lái)將相位變化量轉(zhuǎn)成為光能量變化，從而通過(guò)觀察光能量的變化來(lái)推算相位變化與電流大小。使用干涉方式將相位信號(hào)轉(zhuǎn)換為光能量變化，而相位變化也從主動(dòng)解調(diào)轉(zhuǎn)為被動(dòng)解調(diào)，這是因?yàn)橹鲃?dòng)調(diào)變比較容易受到影響，而且有能量消耗，減少?gòu)闹鲃?dòng)解調(diào)部分產(chǎn)生的噪聲?，F(xiàn)有的儀器技術(shù)的光纖電流測(cè)量系統(tǒng)中，具有測(cè)量精度不準(zhǔn)確等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明需要解決的是現(xiàn)有光纖電流感測(cè)光路系統(tǒng)測(cè)量精度不高的問(wèn)題，提供光纖電流感測(cè)光路系統(tǒng)。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述問(wèn)題：
光纖電流感測(cè)光路系統(tǒng)，包括光源、光隔離器、濾光偏振器、光循環(huán)器、光偏振器、光纖、光纖熔接器、1/4波長(zhǎng)片、光纖感測(cè)頭、反射鏡、光電轉(zhuǎn)換器和分析儀；
光源輸出端經(jīng)光隔離器與光偏振器連接；光偏振器的輸出端經(jīng)光循環(huán)器與光偏振器連接；光偏振器經(jīng)光纖與光纖熔接器連接；光纖熔接器經(jīng)光纖與1/4波長(zhǎng)片連接；1/4波長(zhǎng)片經(jīng)光纖感測(cè)頭與反射鏡連接；光循環(huán)器與輸出端與光電轉(zhuǎn)換器連接；光電轉(zhuǎn)換器的輸出端與分析儀的輸入端連接。
本發(fā)明還進(jìn)一步包括電源模塊，電源模塊的輸出端與光源、光纖熔接器、光纖感測(cè)頭和分析儀連接供電。
上述方案中，優(yōu)選的是電源模塊為DC-DC電源模塊，主要包括逆變器、降壓器和穩(wěn)壓電路，逆變器的輸入端與市電連接，逆變器的輸出端經(jīng)降壓器與穩(wěn)壓電路連接。
上述方案中，優(yōu)選的是光電轉(zhuǎn)換器為光電二極管，把光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)。
上述方案中，優(yōu)選的是光源為激光器，主要輸出穩(wěn)定的高功率光源，為系統(tǒng)提供光源輸入。
上述方案中，優(yōu)選的是光隔離器是只允許光波單方向傳輸組件，其功能是避免反射的光波回到激光的共振腔。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是：
1.本發(fā)明通過(guò)把虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用到光纖式電流互感器中，可用于測(cè)量母線電流，實(shí)時(shí)顯示測(cè)量信號(hào)的參數(shù)和波形，可對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)；
2.本發(fā)明通過(guò)使用分析儀分析接收返回來(lái)的波形數(shù)據(jù)，根據(jù)波形數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確的分析電流分量的大??；
3.進(jìn)一步的，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝方便扥個(gè)優(yōu)點(diǎn)，方便用戶(hù)使用。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
光纖電流感測(cè)光路系統(tǒng)，如圖1所示，包括光源、光隔離器、濾光偏振器、光循環(huán)器、光偏振器、光纖、光纖熔接器、1/4波長(zhǎng)片、光纖感測(cè)頭、反射鏡、光電轉(zhuǎn)換器和分析儀。
光源輸出端經(jīng)光隔離器與光偏振器連接；光偏振器的輸出端經(jīng)光循環(huán)器與光偏振器連接；光偏振器經(jīng)光纖與光纖熔接器連接；光纖熔接器經(jīng)光纖與1/4波長(zhǎng)片連接；1/4波長(zhǎng)片經(jīng)光纖感測(cè)頭與反射鏡連接；光循環(huán)器與輸出端與光電轉(zhuǎn)換器連接；光電轉(zhuǎn)換器的輸出端與分析儀的輸入端連接。
本發(fā)明還進(jìn)一步包括電源模塊，電源模塊的輸出端與光源、光纖熔接器、光纖感測(cè)頭和分析儀連接供電。電源模塊為DC-DC電源模塊，主要包括逆變器、降壓器和穩(wěn)壓電路，逆變器的輸入端與市電連接，逆變器的輸出端經(jīng)降壓器與穩(wěn)壓電路連接。
光電轉(zhuǎn)換器為光電二極管，把光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，把轉(zhuǎn)換的電信號(hào)進(jìn)一步傳給分析儀。其中可以在光電轉(zhuǎn)換器和分析儀間安裝濾波器和放大器，可以實(shí)現(xiàn)把光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的電信號(hào)先進(jìn)行濾波處理，然后再進(jìn)行放大，從而可以進(jìn)一步提高精度。
光源為激光器，主要輸出穩(wěn)定的高功率光源，為系統(tǒng)提供光源輸入，作為系統(tǒng)測(cè)量的光源來(lái)源。
本發(fā)明工作過(guò)程：
光纖電流感測(cè)光路如圖1所示，包括光源、光隔離器、濾光偏振器、光循環(huán)器、光偏振器、光纖、光纖熔接器、1/4波長(zhǎng)片、光纖感測(cè)頭、反射鏡、光電轉(zhuǎn)換器和分析儀。在激光輸出端，通常都會(huì)接上一個(gè)光隔離器，光隔離器是只允許光波單方向傳輸組件，常使用在光源后面，其功能是避免反射的光波回到激光的共振腔，而影響激光的正常操，甚至燒毀激光。激光輸出的光既不是純粹偏振光，也不是非偏振光，而是有殘余部分偏振狀態(tài)偏振光。由于這樣的偏振光偏振方向并不固定，因此直接通過(guò)光偏振器產(chǎn)生的線性偏振光能量也會(huì)隨著通過(guò)之偏振光與光偏振器之夾角而變化。為了要避免這種光能量因偏振光與光偏振器之角度變化產(chǎn)生光功率變化的情況，在系統(tǒng)中使用消光偏振器來(lái)消除激光的偏振狀態(tài)，從而產(chǎn)生一個(gè)無(wú)偏振狀態(tài)的光源，對(duì)于各個(gè)方向都含有相同的能量，在經(jīng)過(guò)光路后光偏振器而產(chǎn)生穩(wěn)定之偏振光，從而使系統(tǒng)響應(yīng)信號(hào)的強(qiáng)度噪聲降低。
光循環(huán)器是利用法拉第原理，使得光在光纖路徑上不會(huì)相互的耦合，具有單向傳輸?shù)奶匦?，并且具有隔離器的功能。系統(tǒng)中的光偏振器的作用是產(chǎn)生線性偏振光，并且產(chǎn)生四十五度角分光，使兩道光在X方向與Y方向中行進(jìn)，并且在偏振保持光纖中X方向與Y方向具有相同光能量；而四分之一波長(zhǎng)板是將線性偏振光轉(zhuǎn)換成左旋圓偏振光與右旋偏振化光。
對(duì)電流的感應(yīng)是在光纖感測(cè)頭部分，此系統(tǒng)中的感測(cè)頭為將光纖以相同距離纏繞電流上，這是希望光纖上每一點(diǎn)都對(duì)磁場(chǎng)有相同的相位變化，而且每一點(diǎn)所產(chǎn)生的彎曲損耗也都相同。最后使用法拉第反射鏡，將光予以反射，法拉第反射鏡可以將光旋轉(zhuǎn)九十度，從而對(duì)于在不同路徑上行走的光，旋轉(zhuǎn)九十度而達(dá)到交換路徑，而達(dá)到補(bǔ)償溫度或是振動(dòng)造成的光纖折射率之緩慢變化。
光經(jīng)過(guò)光隔離器，光解偏振器，光循環(huán)器，光偏振器，四分之一波長(zhǎng)板，感測(cè)頭，法拉第反射鏡之后在反向經(jīng)過(guò)光纖電流感測(cè)頭，四分之一波長(zhǎng)板，光偏振器，完成一個(gè)回路；在光偏振器的地方產(chǎn)生干涉，由光電轉(zhuǎn)換電路將干涉光轉(zhuǎn)成電信號(hào)之后，在進(jìn)行信號(hào)分析。
以上已對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。