[发明专利]基于导磁回路及磁流体的电流传感器

摘要

本发明提供了一种基于导磁回路及磁流体的电流传感器。电流传感器包括导磁回路、传感头、光纤耦合器、光谱仪和宽谱光源；导磁回路为矩形回路，其一边开有狭缝，狭缝两侧的导磁体为两个相对的锥形，两锥形的顶端均为圆形；传感头置于两锥形的顶端之间，传感头的径向平行于两锥形的顶端平面；宽谱光源发出的宽谱光经过光纤耦合器后进入传感头，经传感头反射的光信号通过光纤耦合器进入光谱仪。本发明的上述技术能避免基于法拉第效应电流传感器的双折射问题和基于超磁致伸缩材料电流传感器磁滞迴线的问题，通过双锥形导磁回路能够使被测导线产生的磁场汇聚到传感头上，大大提高传感头处电流到磁场的转化效率及电流测量灵敏度。

主权项

1.基于导磁回路及磁流体的电流传感器，其特征在于，所述基于导磁回路及磁流体的电流传感器包括导磁回路、传感头、光纤耦合器、光谱仪以及宽谱光源；/n其中，所述导磁回路为矩形回路，所述导磁回路的一个边上开有狭缝，所述狭缝两侧的导磁体为两个相对的锥形，该两个锥形的顶端均为圆形；/n所述传感头置于所述两个锥形的顶端之间，且所述传感头的径向平行于所述两个锥形的顶端平面；/n所述宽谱光源发出的宽谱光经过所述光纤耦合器后进入所述传感头，经所述传感头反射的光信号通过所述光纤耦合器进入所述光谱仪；/n所述传感头包括单模光纤部分、空芯光纤部分以及熊猫光纤部分；其中，所述单模光纤部分的一端与所述空芯光纤部分的一端相熔接，所述空芯光纤部分的另一端与所述熊猫光纤部分相熔接，所述空芯光纤部分内部为光纤微腔；所述熊猫光纤部分的侧面上开有一个孔，作为所述熊猫光纤部分的侧孔，所述侧孔仅与所述熊猫光纤部分的两个气孔之一相连通；所述熊猫光纤部分的暴露端面上的、与所述侧孔相连通的气孔被封闭；所述光纤微腔内填充有磁流体；/n所述传感头采用如下方式制作而成：将目标单模光纤与目标空芯光纤熔接；以目标单模光纤与目标空芯光纤的熔接点为起点，在目标空芯光纤上截取一段空芯光纤，将此段空芯光纤的自由端与目标熊猫光纤熔接，以在目标单模光纤与目标熊猫光纤之间形成一个光纤微腔；以目标空芯光纤与目标熊猫光纤的熔接点为起点，在目标熊猫光纤上截取一段熊猫光纤；在目标熊猫光纤的侧面上开一侧孔，使侧孔仅与目标熊猫光纤的两个气孔中的一个相连通；在显微镜下将目标熊猫光纤的自由端端面放大，将与侧孔相连通的目标熊猫光纤的气孔堵死；将目标熊猫光纤的自由端插入磁流体中，并使目标熊猫光纤的侧孔暴露在空气中，利用毛细现象将磁流体填充到光纤微腔内。/n