[发明专利]一种用于提高光纤电流检测频率的传感器系统

说明书

本申请公开了一种用于提高光纤电流检测频率的传感器系统，传感子系统包括导磁回路、引导极和传感器探头，导磁回路的第一端与引导极的中间连接，引导极的边缘与传感器探头的第一端电连接，传感器探头的第二端与导磁回路的第二端电连接；导磁回路中嵌入钕铁硼材料，传感器探头包括传感器探头本体和连接体，传感器探头本体的中心处固定连接有连接体，传感器探头本体与连接体相互垂直，传感器探头的形状为T形；传感器探头本体为321不锈钢传感器探头本体，连接体为Terfenol‑D稀土合金连接体。本申请中，将传感器探头设置为T形结构，且将传感器探头本体设置为321不锈钢传感器探头本体，提高了传感器器探头的一阶谐振频率的上限。

技术领域

本申请涉及高频电流的测量领域，尤其涉及一种用于提高光纤电流检测频率的传感器系统。

背景技术

由于光纤光栅只能感知到应变和温度，对于其它的一些物理量完全不敏感。光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating，FBG)传感技术已经成为光学传感技术中可靠性最高、实用性最强的传感技术。

目前的情况，用于测量光纤光栅传感器电流频率的装置是一种传感器探头的形状为长方体的传感器。这种具有长方体形状探头的传感器测量的光纤光栅传感器电流频率较低，不适用于高压大电流测量。随着电力工业对高压大电流测量的灵敏度要求越来越高，提高光纤光栅电流传感器的可测频率越来越重要。为了提高传感器的可测频率上限，提出一种用于提高光纤电流检测频率的传感器系统。

发明内容

本申请提供了一种用于提高光纤电流检测频率的传感器系统，以解决现有系统中传感器的可测频率低的技术问题。

为了解决上述问题，本申请提供以下的技术方案:

一种用于提高光纤电流检测频率的传感器系统，包括光源子系统、传感子系统、解调子系统、光电转换子系统和数据采集子系统；光源子系统与耦合器的第一端电连接，耦合器的第二端与传感子系统电连接，耦合器的第三端与解调子系统的第一端电连接，解调子系统的第二端与光电转换子系统的第一端电连接，光电转换子系统的第二端与数据采集子系统电连接；传感子系统包括导磁回路、引导极和传感器探头，导磁回路的第一端与引导极的中间连接，引导极的边缘与传感器探头的第一端电连接，传感器探头的第二端与导磁回路的第二端电连接；导磁回路中嵌入钕铁硼材料，传感器探头包括传感器探头本体和连接体，传感器探头本体的中心处固定连接有连接体，传感器探头本体与连接体相互垂直，传感器探头的形状为T形；传感器探头本体为321不锈钢传感器探头本体，连接体为Terfenol-D稀土合金连接体。

可选地，传感器探头本体的形状为长方体，连接体的形状为长方体。

可选地，光纤光栅粘贴于连接体的中心线上，中心线垂直于传感器探头本体。

可选地，传感子系统与被测电流发生器电连接。

一种用于提高光纤电流检测频率的传感器系统的测试过程，测试过程包括：

耦合器接收光源子系统发出的光，并将光耦合后传输给传感子系统中的光纤光栅；

被测电流发生器在导磁回路的作用下产生变化的磁场，并使传感器探头的连接体运动；

连接体的运动驱动传感器探头中光纤光栅的中心波长变化，并将光纤光栅的中心波长传输给耦合器；

耦合器将光纤光栅的中心波长和光源的光进行耦合，并传输给解调子系统；

解调子系统将光纤光栅的中心波长解调出来，将电信号转换为光信号，并传输给光电转换子系统；

光电转换子系统将光信号转换为电信号，并将电信号传输给数据采集子系统。

可选地，解调子系统采用的方法为扫频波长解调法。