發布日期:2022-10-09 點擊率:208
當一束線偏振光在介質中傳播時,若在平行于光的傳播方向上加一強磁場,則光振動方向將發生偏轉,偏轉角度β與磁感應強度B和光穿越介質的長度d的乘積成正比,即β=VBd,比例系數V稱為費爾德常數,與介質性質及光波頻率有關。偏轉方向取決于介質性質和磁場方向。上述現象稱為法拉第磁光效應。
光纖電流互感器基本結構
LED發出的光源,經過光學準直鏡頭以后,形成平行光進入起偏器,經過起偏器以后轉變為線偏振光,當線偏振光經過安裝在導線上的磁光晶體時,導線中的電流產生的磁場將使光的偏振方向發生偏轉,偏轉后的偏振光通過檢偏器,檢測出偏振面旋轉的角度。
經過檢偏器以后的變化了光強的光,經過第二光纖后由光處理模塊上的光電探測器接收,并把它轉換成電信號,然后經過相關電路檢出其光強變化,再經過信號處理、信息提取等智能過程,從而實現對導體內電流強度的檢測。圖1為光纖電流互感器的結構示意圖。
圖1 光纖電流互感器基本結構示意圖
光纖電流互感器的實現方法
光電檢測原理主要通過以下幾部分實現:光學器件:包括光傳感頭、絕緣件、夾具、定制光纖等;
光電處理模塊:包括發光器件、光接收器件、光電轉換、計算及分析判斷。圖2為光電檢測原理框圖。
光纖電流互感器的特點如下:
(1)量程寬、精度高、頻帶寬、響應快,可同時滿足測量和保護需要。
(2)安裝維護便利,不損壞、不切割已有設備。
(3)全絕緣、耐高溫,無二次開路危險。
(4)短路故障測距,提高供電系統可靠性。
(5)節能環保,促進可持續發展。
圖2 光電檢測原理框圖
硬件架構模式
光纖電流互感器所運行的硬件平臺,以高速雙CPU架構模式和16位AD作為核心元器件,包含大容量的程序FLASH、RAM、I/O接口、SCI、SPI等資源,大大地簡化了硬件的復雜程度,提高了硬件的可靠性。主體硬件構架模式如圖3所示。
圖3 主體硬件構架模式
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