[发明专利]一种光纤电流传感器厂内和工程现场标定方法及标定装置

说明书

本发明涉及一种光纤电流传感器厂内和工程现场标定方法及标定装置，在进行厂内标定时，根据标准模块的变比系数因子和待标定光纤电流传感器在标定电流下的标定修正因子，利用标定模型确定待标定模块的变比系数因子；在进行工程现场标定时，根据模块替换前后的光纤电流传感器的标定修正因子、采集模块的变比系数因子和光纤传感环模块的变比系数因子，确定模块替换后的光纤电流传感器的标定修正因子，根据标定修正因子对模块替换后的光纤电流传感器进行标定，获得模块替换后的光纤电流传感器输出的电流数字标定值，实现了对光纤电流传感器的工程现场标定。本发明在无需重新标定的前提下实现了FOCS中采集模块或光纤传感环模块的替换。

技术领域

本发明涉及光纤电流传感领域，特别是涉及一种光纤电流传感器厂内和工程现场标定方法及标定装置。

背景技术

干涉式光纤电流传感器(Fiber-Optic Current Sensor，FOCS)由采集模块和光纤传感环模块组成，FOCS系统的固有变比定义为数字输出与基准电流的比值，FOCS固有变比主要受温度和中心波长的影响，而中心波长又由采集模块中的光源决定，中心波长会对光纤传感环的Verdet常数产生影响。

光源器件中心波长的离散性决定了光纤传感环模块和采集模块之间不具备通配性，即传感器中的任一模块发生替换时，FOCS的固有变比也会随之改变。这给FOCS工程现场的模块替换等维护工作带来了极大的不便。每当FOCS的子模块需要在工程现场替换时，都需要一套测试系统来对系统变比重新进行标定，这对于工程应用来说极大影响了用户体验，而目前尚没有可以解决这个问题的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种光纤电流传感器厂内和工程现场标定方法及标定装置，以实现光纤电流传感器中采集模块或光纤传感环模块替换时无需二次标定。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种光纤电流传感器厂内标定方法，所述标定方法包括：

构建对光纤电流传感器中光纤传感环模块和采集模块的变比系数因子进行标定的标定模型；

选取与待标定模块对应的标准模块，并将待标定模块与标准模块熔接成待标定光纤电流传感器；所述待标定模块为光纤传感环模块时，标准模块为已知变比系数的采集模块；所述待标定模块为采集模块时，标准模块为已知变比系数的光纤传感环模块；

在对所述待标定光纤电流传感器不施加电流，且预设所述待标定光纤电流传感器的标定修正因子等于1的条件下，获得所述待标定光纤电流传感器的输出零偏均值；

对所述待标定光纤电流传感器施加标定电流，测得所述待标定光纤电流传感器在标定电流下的标定修正因子；

根据所述输出零偏均值和所述待标定光纤电流传感器在标定电流下的标定修正因子对所述待标定光纤电流传感器进行标定，获得所述待标定光纤电流传感器输出的电流数字标定值；

根据所述标准模块的变比系数因子和所述待标定光纤电流传感器在标定电流下的标定修正因子，利用所述标定模型，确定所述待标定模块的变比系数因子。

可选的，根据所述输出零偏均值和所述待标定光纤电流传感器在标定电流下的标定修正因子对所述待标定光纤电流传感器进行标定，获得所述待标定光纤电流传感器输出的电流数字标定值，具体包括：

根据所述输出零偏均值和所述待标定光纤电流传感器在标定电流下的标定修正因子，利用公式对所述待标定光纤电流传感器进行标定，获得所述待标定光纤电流传感器输出的电流数字标定值；

其中，为第i个标定后的光纤电流传感器输出的电流数字标定值，K_c(t)为t时刻的标定修正因子，为第i个未标定的光纤电流传感器输出的电流数字量有效值，为第i个未标定的光纤电流传感器的输出零偏均值。