专利名称：光学平衡桥式电流互感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电感应的光学测量技术，尤其涉及光学平衡桥式电流互感器。
技术背景
光学电流互感器(Optical Current Transformer,简称OCT)是一种集光纤传感技 术、光电技术、非线性光学以及先进的信号处理技术等多学科理论与应用技术于一 体的新型高压电流互感器，与传统的高压大电流互mi技术相比，光学电流互自 具有绝缘性能优良、无磁饱和、动态测量范围大、测量精度高、抗电磁干扰能力强 等优点。现有技术的光学电流互感器的研制遇到了随皿变化的线性双折射)^测 结果有巨大影响的问题，而且这种影响无法在系统中直接消除，严重影响了光学电 流互感器的实用娜呈
实用新型内容
本实用新型的目的在于，克服现有技术的不^t处，衝共一种能够同时消除线 性双折射和背景噪声影响的光学平衡桥式电流互感器。
本实用新型所述的光学平衡桥式电流互繊，涉及有偏振片、传感头、波晶片、
反射镜、光电探测器A、计算机、光电探测器B和偏振分束器组成。入射光经偏振 片进入，偏振片后面设置有传感头，传感头后面设置有波晶片，波晶片之后设置有 偏振分束器。所说的偏振分束器在与光电探测器B连接的同时,还与反射镜相连接。 所述的反射镜后连接设置W光电探测器A，光电探测器A连接到计算机。偏振分束 器后连接光电分束器B，光电分束器B也连接到计算机。通过调节波晶片光轴方向 来调节经过传感头出射的光的偏振态，使传感头材料由于，变化所弓l起的双折射 噪声在平衡桥两探测臂上的分量相等，总体上起到使噪声产生的影响为零的效果， 从而平衡桥的输出真正反映了要须懂电流的大小。所说的偏振分束器、反射镜、光 电探测器A和光电探测器B共同构成本实用新型所述的光学平衡桥，所说的波晶 片是1/2波晶片，波晶片与光学平衡桥协同工作来消除线性双折射的影响。所以，也可以简单地说，本实用新型涉及有传感头、波晶片、光学平衡桥构成，本实用新 型工作时，经过传感头的偏振M过光学平衡桥去掉噪声影响后变成小电流信号输 出，这个输出小电流信号的大小反映了要检测的超大电流的大小。
理论公式推算出当环境温度发生变化的时候，通过调节波晶片的光轴方向与 x轴的夹角a(T)可以确保椭圆光长轴与x轴的夹角0俊g等于450，这样线性双折 射产生的影响在平衡桥两臂上的分量相等，它们之差等于零，因而可以消除掉线性 双折射对光学电流互感器输出结果的影响。
试舰咏随着鹏的变化，调节波晶片的光轴方法与x轴的夹角可以使光学 平衡桥的输出为零。
本实用新型所述的光学平衡桥式电流互感器，整体结构简单，操作^ffl方便， 稳定性好，很好地消除了线性双折射及系统噪声对光学电流互感器的影响，能够准 确地反映要检领啲电流大小。可以广泛用于超大电流检测生产实践中。
附图"i兌明
附图是本是实用新型所述光学平衡桥式电流互感器的原理性结构示意图。l一 偏振片2_—专感头3—波晶片4—反射镜5—光电探测器A 6--计算机7— 光电探测器B 8^f扁振分束器
具体实施方式
现参照附
图1，结合实施例说明如下本实用新型所述的光学平衡桥式电流互
感器，涉及有偏振片l、传感头2、波晶片3、反射镜4、光电探测器A5、计算机6、 光电探测器B7和偏振分束器8组成。入射光经偏振片1进入，偏振片1后面设置 有传感头2，传感头2后面设置有波晶片3，波晶片3之后设置有偏振分束器8。所 说的偏振分束器8在与光电探测器B7连接的同时，还与反射镜4相连接。所述的 反射镜4后连接设置有光电探测器A5，光电探测器A5连接到计算机6。偏振分束 器8后连接光电分束器B7，光电分束器B7也连接到计算机6。通过调节波晶片3 光轴方向来调节经过传感头2出射的光的偏振态，使传感头2材料由于旨变化所 弓胞的双折射噪声在平衡桥两探测臂上的分量相等，总体上起到使噪声产生的影响 为零的效果，从而使得平衡桥的输出真正反映了要测量电流的大小。所说的反射镜 4、光电探测器A5、光电探测器B7和偏振分束器8共同构成本实用新型所述的光 学平衡桥，所说的波晶片3是1/2波晶片，波晶片3与光学平衡桥协同工作来消除统性双折射的影响。所以，也可以简单地说，本实用新型涉及有传感头2、波晶片 3和光学平衡桥构成，本实用新型工作时，经过传感头3的偏振光通过光学平衡桥 去掉噪声影响后变成小电流信号输出，这个输出小电流信号的大小反映了要检湖啲 超木电流的大小。未加待检测电流时，在纟驢变化的^#下，通过不断调节波晶片 光轴方向来调节经过传感头出射的光的偏振态，使传感头材料由于旨双折射所弓I 起的噪声在平衡桥两探测臂上的分量相等，总体上起到使噪声产生的影响为零的效 果，建立起cx(T)的函数关系式，当加待测电流时平衡桥的输出真正反映了要观懂电 流的大小。实施中戶，的波晶片为1/2波片，波晶片与光学平衡桥协同工作来消除 线性双折射的影响。
理论公式推算出当环境温度发生变化的时候，通过调节波晶片的光轴方向与 x轴的夹角a(T)可以确保椭圆光长轴与x轴的夹角6俊g等于450，这样线性双折 射产生的影响在平衡桥两臂上的分量相等，它们之差等于零，因而可以消除掉线性 双折射对光学电流互感器输出结果的影响。试斷正明随着鹏的变化，调节波晶 片的光轴方法与x轴的夹角可以使光学平衡桥的输出为零。本实用新型所述的光学 平衡桥式电流互感器，整体结构简单，操作^ffl方便，稳定性好，很好地消除了线 性双折射及系统噪声对光学电流互感器的影响，能够准确地反映要检测的电流大 小。可以广泛用于超大电流检测生产实践中。
权利要求1、光学平衡桥式电流互感器，其特征在于偏振片(1)后面设置有传感头(2)，传感头(2)后面设置有波晶片(3)，波晶片(3)之后设置有偏振分束器(8)；所说的偏振分束器(8)在与光电探测器B(7)连接的同时，还与反射镜(4)相连接；所述的反射镜(4)后连接设置有光电探测器A(5)，光电探测器A(5)连接到计算机(6)；偏振分束器(8)后连接光电分束器B(7)，光电分束器B(7)也连接到计算机(6)。
2、 根据权利要求1所述的光学平衡桥式电流互感器，其特征在于所说的反射 镜(4)、光电探测器A (5)、光电探测器B (7)和偏振分束器(8)共同构成本实 用新型所述的光学平衡桥。
3、 根据权利要求1所述的光学平衡桥式电流互感器，其特征在于所说的波晶 片(3)是l/2波晶片。
专利摘要光学平衡桥式电流互感器，涉及有偏振片、传感头、波晶片、反射镜、光电探测器A、计算机、光电探测器B和偏振分束器组成。入射光经偏振片进入，偏振片后面设置有传感头，传感头后面设置有波晶片，波晶片之后设置有偏振分束器。偏振分束器在与光电探测器B连接的同时，还与反射镜相连接。反射镜后连接设置有光电探测器A，光电探测器A连接到计算机。偏振分束器后连接光电分束器B，光电分束器B也连接到计算机。通过调节波晶片光轴方向来调节经过传感头出射的光的偏振态，使传感头材料由于温度变化所引起的双折射噪声在平衡桥两探测臂上的分量相等，从而使得平衡桥的输出真正反映了要测量电流的大小。本实用新型整体结构简单，操作使用方便，稳定性好。
文档编号H01F38/28GK201323131SQ20082022657
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月8日 优先权日2008年12月8日
发明者孟祥省, 李爱国, 马任德 申请人:马任德