光纤电流传感器

　　Tip：当线偏振光在介质中传播时，若在平行于光的传播方向上加一强磁场，则光振动方向将发生偏转，偏转角度ψ与磁感应强度B和光穿越介质的长度l的乘积成正比，即ψ=V*B*l，比例系数V称为费尔德常数，与介质性质及光波频率有关。偏转方向取决于介质性质和磁场方向。上述现象称为法拉第效应。1845年由M.法拉第发现。

01光纤电流传感器结构

 
　　图示：光纤电流传感器结构示意图

　　纤电流传感器主要由传感头、输送与接收光纤、电子回路等三部分组成（如图所示）。传感头包含载流导体，绕于载流导体上的传感光纤，以及起偏镜、检偏镜等光学部件。电子回路则有光源、受光元件、信号处理电路等。从传感头有无电源的角度，可分为无源式和有源式两类。

02无源式光纤电流互感器（OFCT）

式中，V为磁光材料的Verder常数，旋转角度θ与被测电流i成正比。利用检偏器将旋转角θ的变化，转换为输出光强度的变化，经光电变换及相应的信号处理，便可求得被测电流i，如图所示。

 
图示：光纤电流传感器传感头

03有源式光纤电流传感器（HOCT）

 
图示：有源式光纤电流传感器构成原理图

　　空心线圈的截面为矩形或圆形，其感应电动势与线圈的尺寸、匝数以及一次电流有关，受外磁场和载流导体位置的影响小。因此，对空心线圈的输出电压积分即可还原为被测电流。
　　以上内容摘录自光纤电流传感器的工作原理及应用，邓隐北、彭晓华。

　　光纤电流传感器主要应用于电力系统中电流的测量；除此之外与电机制造厂、测量仪器仪表厂结合，还可研制开发线路事故点的标定装置及事故区间的判定装置等一系列电力系统的测量、诊断装置。

 
图示：带柔性光缆的FOCT在中国电力科学研究院（武汉）做隔离刀开合闸测试现场

图示：高精度全光纤大电流直流传感器在中国计量科学研究院作现场校正测试