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為了更好的獲取基于法拉第效應(yīng)的光纖電流互感器中的微弱光信號提出了光纖電流互感器中的繞制光纖系統(tǒng)研究.系統(tǒng)將傳感光纖繞制在直導(dǎo)線上,把激光通過起偏器之后耦合進(jìn)入傳感光纖,當(dāng)在導(dǎo)線上加載電流時(shí),通過功率計(jì)測量輸出光信號的功率,運(yùn)用法拉第效應(yīng)中的微弱偏轉(zhuǎn)量確定流過導(dǎo)線的電流大小,實(shí)現(xiàn)了利用旋光效應(yīng)測量高壓輸電線電流的研究.實(shí)驗(yàn)中,通過比較單模光纖與多模光纖對線偏振光的消偏振影響得出,單模光纖更適合于作為本研究的傳感材料;同時(shí)改變單模光纖繞制半徑得出,光纖繞制半徑越小線偏振光通過光纖以后消偏越嚴(yán)重,即雙折射效應(yīng)對測量精度影響越大;但受到導(dǎo)線直徑大小及其周圍磁場強(qiáng)度的影響,隨著光纖繞制半徑的增大,雙折射效應(yīng)對系統(tǒng)的影響先減小后增大,呈開口向上的拋物線形式.
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介紹了全光纖電流互感器的結(jié)構(gòu),分析了系統(tǒng)輸出信號的特點(diǎn),指出工頻干擾及線性雙折射效應(yīng)是影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要問題.提出并實(shí)現(xiàn)了基于光源調(diào)制的抑制工頻干擾方法.該方法利用2000 Hz的方波光源作為互感器的光驅(qū)動(dòng),系統(tǒng)的輸出信息由原來的一路變成了兩路,通過兩路信息的融合有效地抑制了電路工頻干擾.理論分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在不增加系統(tǒng)復(fù)雜性和硬件投入的條件下,該方法不僅抑制了電路中的低頻干擾,還有效地抑制了工頻干擾,提高了系統(tǒng)的信噪比,為提高全光纖電流互感器系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性提供了新的方法.
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