[发明专利]一种提高光学电流传感器稳定性的方法

权利要求书

1.一种提高光学电流传感器稳定性的方法，其特征是，它以电流传感单元和光电信号处理单元组成传感器的基本系统，所述电流传感单元采用两个电流传感头，对称设置在通流导体(1)的两侧；在第一电流传感头(3)中，沿光路方向依次设置第一输入准直器(11)、第一起偏器(12)、第一磁光元件(13)、第一检偏器(14)、第一平行分量输出准直器(15)和第一垂直分量输出准直器(16)；在第二电流传感头(4)中，沿光路方向依次设置第二输入准直器(17)、第二起偏器(18)、第二磁光元件(19)、第二检偏器(20)、第二平行分量输出准直器(21)和第二垂直分量输出准直器(22)；每个输入准直器的输入端接光源，所述第一平行分量输出准直器、所述第一垂直分量输出准直器、所述第二平行分量输出准直器和第二垂直分量输出准直器的输出端经光纤、光缆接光电信号处理单元(10)；将两个电流传感头的磁光元件对称设置在通流导体(1)的两侧，使它们的通光方向相互平行并与通流导体相垂直，两个磁光元件用不同磁光材料制成，其费尔德常数的比值与温度之间具有单调的函数关系。

2.根据权利要求1所述提高光学电流传感器稳定性的方法，其特征是，对光学电流传感器的测量结果进行温度补偿，具体步骤如下：

a、将光学电流传感器和标准测量通道串联接入同一回路进行测量，由标准测量通道提供电流的标准值i_b、并测得第一电流传感头平行分量输出光P₁₁经光电转换和处理后输出的电压信号u₁₁、第二电流传感头平行分量输出光P₂₁经光电转换和处理后输出的电压信号u₂₁、第一电流传感头垂直分量输出光P₁₂经光电转换和处理后输出的电压信号u₁₂、第二电流传感头垂直分量输出光P₂₂经光电转换和处理后输出的电压信号u₂₂；

b、计算两个传感通道的传感变比：

其中，K₁(T)为第一电流传感头传感变比，K₂(T)为第二电流传感头传感变比；

c、计算温度因子q(T)＝K₁(T)/K₂(T)；

d、对K₁(T)-q(T)和/或K₂(T)-q(T)的关系进行标定；

e、实时测量时通过计算

由标定曲线K₁(T)-q(T)和/或

K₂(T)-q(T)给出实际的变比K₁(T)和/或K₂(T)，并由下式计算被测电流i：或或

3.根据权利要求1或2所述的提高光学电流传感器稳定性的方法，其特征是，所述两个电流传感头的磁光元件设计为薄片状，其通光长度小于1mm。

4.根据权利要求3所述的提高光学电流传感器稳定性的方法，其特征是，所述磁光元件的费尔德常数大于10^-3rad/A。

5.根据权利要求4所述的提高光学电流传感器稳定性的方法，其特征是，所述磁光元件的材料选择稀土铁石榴石类材料中的钇铁石榴石晶体Y₃Fe₅O₁₂和掺杂的钇铁石榴石晶体，所述掺杂的钇铁石榴石晶体为铋掺杂YIG、钆掺杂YIG或双掺杂YIG。