[发明专利]一种基于罗氏线圈的压电驱动式光纤Bragg光栅电流传感器及其使用方法

权利要求书

1.一种基于罗氏线圈的压电驱动式光纤Bragg光栅电流传感器，其特征在于：包括罗氏线圈（1）、高压导线（2）、输出导线正极（3）、输出导线负极（4）、叠堆压电陶瓷（7）、光纤Bragg光栅（9）、长方筒和外接光纤（11）；罗氏线圈（1）挂接在高压导线（2）上，罗氏线圈（1）的输出导线正极（3）和输出导线负极（4）分别连接至叠堆压电陶瓷（7）上下的正负极端子，叠堆压电陶瓷（7）由若干片压电陶瓷片物理串联组成，叠堆压电陶瓷（7）右端固定设置在长方筒内，光纤Bragg光栅（9）贯穿长方筒右端中心通孔进入长方筒内且固定设置在叠堆压电陶瓷（7）左端，外接光纤（11）与解调仪相连。

2.根据权利要求1所述的基于罗氏线圈的压电驱动式光纤Bragg光栅电流传感器，其特征在于：所述长方筒包括螺钉（5）、长方筒盖（6）、右端有中心通孔的长方筒身（10）；长方筒身（10）中间位置有隔断；长方筒盖（6）与长方筒身（10）通过螺钉（5）连接，叠堆压电陶瓷（7）右端垂直固定在长方筒内中间隔断的左端，光纤Bragg光栅（9）左端固定在其与叠堆压电陶瓷（7）左端面中心垂直相交点处，光纤Bragg光栅（9）右端固定在长方筒右端中心通孔处。

3.一种基于罗氏线圈的压电驱动式光纤Bragg光栅电流传感器的使用方法，其特征在于：所述基于罗氏线圈的压电驱动式光纤Bragg光栅电流传感器的使用方法是罗氏线圈（1）把高压侧大电流线性地转换为低电压，由于逆压电效应，叠堆压电陶瓷（7）左端伸缩带动光纤Bragg光栅（9）伸缩，因此将叠堆压电陶瓷（7）的应变线性转换为光纤Bragg光栅（9）的中心反射波长的移位，利用解调仪测量光纤Bragg光栅（9）中心反射波长的移位值，反算出电流值，实现波长与电流的对应关系，其关系式为                                                ，公式中为光纤Bragg光栅的中心波长，为波长移位量，=0.216为有效弹-光系数，为回路实际电流与罗氏线圈感应电动势的标准比，为与叠堆型压电陶瓷的压电系数和拉伸结构有关的常量，这样就可以对电流进行实时在线监测。