一种基于六端口光电检测装置的光学电流互感器的制造方法
【专利摘要】一种基于六端口光电检测装置的光学电流互感器，涉及光学电流互感器领域。解决了目前的光学电流互感器系统成本高、系统利用率低的问题。起偏器将外部光源输出的光转变为线偏振光，并入射至调制器，调制器对该线偏振光进行解调并经光纤入射至一个四分之一波片，四分之一波片将调制后的线偏振光转变为圆偏振光并入射至分束器，分束器将该圆偏振光分成强度相等的六束光，每一束光分别入射至一个光输入连接器，每个光输入连接器的出射光分别经光纤入射至一个四分之一波片，每个四分之一波片的出射光分别经一个检偏器和一个光输出连接器后通过光纤入射至六端口光电检测器，六端口光电检测器输出电信号。本实用新型适用于对载流导线进行检测。
【专利说明】-种基于六端口光电检测装置的光学电流互感器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及光学电流互感器领域。
【背景技术】
[0002] 光学电流互感器具有绝缘好、频带宽、无磁饱和等优点，将会成为在高压、超高压 电力输送中使用的电磁式电流互感器的理想取代者。在光学电流互感器系统中，光源的性 能是决定着系统的运行质量的关键因素之一，同时光源也是决定系统价格的主要元器件。 目前的光学电流互感器系统每测试一个电流信号就需要一个价格昂贵的光源，极大的增加 了系统的成本，降低了系统的性价比。并且，光源的使用寿命有限，这也更加加重了系统的 制作成本。 实用新型内容
[0003] 本实用新型为了解决目前的光学电流互感器系统每测试一个电流信号就需要一 个价格昂贵的光源，成本高、系统利用率低的问题，提出了一种基于六端口光电检测装置的 光学电流互感器。
[0004] 一种基于六端口光电检测装置的光学电流互感器，其特征在于，它包括起偏器、调 制器、七个四分之一波片、分束器、六个光输入连接器、六个检偏器、六个光输出连接器和六 端口光电检测器，所述起偏器将外部光源输出的光转变为线偏振光，并入射至调制器，调制 器对该线偏振光进行解调并经光纤入射至一个四分之一波片，四分之一波片将调制后的线 偏振光转变为圆偏振光并入射至分束器，分束器将该圆偏振光分成强度相等的六束光，每 一束光分别入射至一个光输入连接器中，每个光输入连接器的出射光分别经光纤入射至一 个四分之一波片，每个四分之一波片的出射光分别经一个检偏器和一个光输出连接器后通 过光纤入射至六端口光电检测器，六端口光电检测器输出电信号并由外部接收器接收。
[0005] 有益效果：本实用新型提出的光学电流互感器为直通式，光路结构简单，其测量电 流的传感部分是利用传感光纤缠绕被测电流的"光绕电"形式来实现的，用一个光源对六路 传感头供给光信号，将光源数量减少了 5/6,减少了成本、提高了系统的使用效率，同时，在 接收端利用六端口光电检测器实现，集成性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1为本实用新型的原理示意图。
【具体实施方式】
[0007]
【具体实施方式】一、结合图1说明本【具体实施方式】，本【具体实施方式】所述的一种基 于六端口光电检测装置的光学电流互感器包括起偏器1、调制器2、七个四分之一波片3、分 束器4、六个光输入连接器5、六个检偏器6、六个光输出连接器7和六端口光电检测器8,所 述起偏器1将外部光源输出的光转变为线偏振光，并入射至调制器2,调制器2对该线偏振 光进行解调并经光纤入射至一个四分之一波片3,四分之一波片3将调制后的线偏振光转 变为圆偏振光并入射至分束器4,分束器4将该圆偏振光分成强度相等的六束光，每一束光 分别入射至一个光输入连接器5中，每个光输入连接器5的出射光分别经光纤入射至一个 四分之一波片3,每个四分之一波片3的出射光分别经一个检偏器6和一个光输出连接器7 后通过光纤入射至六端口光电检测器8,六端口光电检测器8输出电信号并由外部接收器 接收。
[0008] 本实用新型提出的光学电流互感器是基于法拉第磁光效应提出的，法拉第磁光效 应是指在某些媒质中，沿磁场方向传播的光纤偏振面会发生旋转，其旋转角度与磁场强 度Η、磁场中光路的长度L成正比，即Δρ = ，其中，V为光线的费尔德常数。对于光纤电 流互感器，由于载流导线在周围空间产生的磁场满足安培环路定理，所以光纤中的旋转角 度为：Δ炉=Γ#/Μ = Μ7，其中，N为传感光纤环的总圈数，I为光线中的电流。
[0009] 在使用本实用新型进行导线载流测量时，将六个光输入连接器5与六个四分之一 波片3之间连接的六根光纤缠绕在待测导线上。
【具体实施方式】 [0010] 二、本与一所述的一种基于六端口光电 检测装置的光学电流互感器的区别在于，调制器2与四分之一波片3之间连接的光纤长度 为 100m_300m。
【具体实施方式】 [0011] 三、本与一所述的一种基于六端口光电 检测装置的光学电流互感器的区别在于，六个光输入连接器5与六个四分之一波片3之间 连接的六根光纤长度均为5m-30m。
【具体实施方式】 [0012] 四、本与一所述的一种基于六端口光电 检测装置的光学电流互感器的区别在于，所述六个光输出连接器7与六端口光电检测器8 之间连接的六根光纤长度均为l〇〇m-300m。
【具体实施方式】 [0013] 五、本与一所述的一种基于六端口光电 检测装置的光学电流互感器的区别在于，所述六端口光电检测器8采用三级放大电路实 现。
【具体实施方式】 [0014] 六、本与五所述的一种基于六端口光电 检测装置的光学电流互感器的区别在于，所述三级放大电路为基于集成运算放大器AD549、 AD8033ASK的电压并联负反馈放大电路。
[0015] 本实施方式所述的放大电路的输出电压范围为±5V，放大倍数为200倍。
[0016] AD549适用于低输入电流和低输入偏置电压，特别适合光电二极管、光电倍增管以 及氧气传感器等前置放大器，AD8033是低功耗、高精度的运放，因此，本实用新型采用基于 集成运算放大器AD549、AD8033ASK的电压并联负反馈三级放大电路。
【权利要求】
1. 一种基于六端口光电检测装置的光学电流互感器，其特征在于，它包括起偏器（1)、 调制器（2)、七个四分之一波片（3)、分束器（4)、六个光输入连接器（5)、六个检偏器（6)、六 个光输出连接器（7)和六端口光电检测器（8)，所述起偏器（1)将外部光源输出的光转变为 线偏振光，并入射至调制器（2)，调制器（2)对该线偏振光进行解调并经光纤入射至一个四 分之一波片（3)，四分之一波片（3)将调制后的线偏振光转变为圆偏振光并入射至分束器 (4)，分束器（4)将该圆偏振光分成强度相等的六束光，每一束光分别入射至一个光输入连 接器（5)中，每个光输入连接器（5)的出射光分别经光纤入射至一个四分之一波片（3)，每 个四分之一波片（3)的出射光分别经一个检偏器（6)和一个光输出连接器（7)后通过光纤 入射至六端口光电检测器（8)，六端口光电检测器（8)输出电信号并由外部接收器接收。
2. 根据权利要求1所述的一种基于六端口光电检测装置的光学电流互感器，其特征在 于，调制器（2)与四分之一波片（3)之间连接的光纤长度为100m-300m。
3. 根据权利要求1所述的一种基于六端口光电检测装置的光学电流互感器，其特征在 于，六个光输入连接器（5)与六个四分之一波片（3)之间连接的六根光纤长度均为5m-30m。
4. 根据权利要求1所述的一种基于六端口光电检测装置的光学电流互感器，其特征 在于，所述六个光输出连接器（7)与六端口光电检测器（8)之间连接的六根光纤长度均为 100m_300m。
5. 根据权利要求1所述的一种基于六端口光电检测装置的光学电流互感器，其特征在 于，所述六端口光电检测器（8)采用三级放大电路实现。
【文档编号】G01R15/24GK204101614SQ201420664045
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年11月8日 优先权日:2014年11月8日
【发明者】沈涛, 冯月, 代海龙, 郎昌鹏, 邓晏豪, 刘涟莲, 孟帅, 杨涵宇, 聂平宇 申请人:哈尔滨理工大学