[发明专利]一种利用光纤测量雷电流参数的装置

权利要求书

1.一种利用光纤测量雷电流参数的装置，其特征在于，该装置包括光发射模块、光学传感模块、光接收模块、信号处理模块，其中：

所述光发射模块用于发出稳定的激光信号；

所述光学传感模块用于接收光发射模块发出的激光信号，通过光信号的偏振态特性信息，反应载流导体中通过的雷电流信息，最终输出两束振动方向相互垂直的偏振光；

所述光接收模块接收光学传感模块输出的两束偏振光后产生两个电流信号，同时将电流信号转化为电压信号进行输出；

所述信号处理模块对光接收模块输出的两个电压信号进行处理，计算得到雷电流的值进行输出。

2.根据权利要求1所述的一种利用光纤测量雷电流参数的装置，其特征在于，所述光发射模块包括集成运放电路、场效应管电路、激光管（VD1）；

所述集成运放电路包括第一电容（C1）、第二电容（C2）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、可变电阻（VR1）、第一集成运放（IC1），其中，所述第一电容（C1）的一端接地，另一端分别与+12V电源、第一电阻（R1）的一端连接；第一电阻（R1）的另一端分别与第二电阻（R2）的一端、第一集成运放（IC1）的正输入端连接，第二电阻（R2）的另一端与可变电阻（VR1）的一端连接，可变电阻（VR1）的另一端接地，第二电容（C2）的两端分别与第一集成运放（IC1）的负输入端、输出端连接；

所述场效应管电路包括第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）、第六电阻（R6）、场效应管（FET1），其中，第三电阻（R3）的一端与第一集成运放（IC1）的输出端连接，另一端分别与第四电阻（R4）的一端、场效应管（FET1）的栅极，第四电阻（R4）的另一端接地；第五电阻（R5）的一端与第一集成运放（IC1）的负输入端连接，另一端分别与场效应管（FET1）的漏极、第六电阻（R6）的一端连接，第六电阻（R6）的另一端接地；场效应管（FET1）的源极与激光管（VD1）的阴极连接，激光管（VD1）的阳极与+12V电源连接；

所述集成运放电路、场效应管电路组成恒流电流电路，促使激光管发出稳定的激光信号。

3.根据权利要求1所述的一种利用光纤测量雷电流参数的装置，其特征在于，所述光学传感模块为偏振旋转型光纤电流传感器。

4.根据权利要求1所述的一种利用光纤测量雷电流参数的装置，其特征在于，所述光接收模块包括第一跨导运放电路、第二跨导运放电路；

所述第一跨导运放电路为正向跨导运放电路，包括第一接收二极管（D1）、第二集成运放（IC2）、第一反馈电阻（Rf1），第一接收二极管（D1）的阳极与+12V电源连接，阴极与第二集成运放（IC2）的负输入端连接；第二集成运放（IC2）的正输入端接地；第一反馈电阻（Rf1）的两端分别与第二集成运放（IC2）的负输入端、输出端连接；

所述第二跨导运放电路为反向跨导运放电路，包括第二接收二极管（D2）、第三集成运放（IC3）、第二反馈电阻（Rf2），第二接收二极管（D2）的阴极与+12V电源连接，阳极与第三集成运放（IC3）的负输入端连接；第三集成运放（IC3）的正输入端接地；第二反馈电阻（Rf2）的两端分别与第三集成运放（IC3）的负输入端、输出端连接；

所述第一接收二极管、第二接收二极管分别接收光学传感模块输出的两束偏振光，产生两个电流信号，然后经过处理后转化为两个电压信号进行输出。

5.根据权利要求1所述的一种利用光纤测量雷电流参数的装置，其特征在于，所述信号处理模块包括加法器、减法器、第一对数放大电路、第二对数放大电路以及依次连接的差分放大电路、反对数放大电路、电压/电流转换电路；所述加法器与第一对数放大电路相连，所述减法器与第二对数放大电路相连，所述第一对数放大电路、第二对数放大电路分别与差分放大电路相连。