基于波分复用的多路光纤电流传感器及其控制方法、系统与流程

本发明涉及光纤电流传感技术领域，尤其涉及一种基于波分复用的多路光纤电流传感器及其控制方法、系统。

背景技术：

光纤电流传感器通常由采集模块和光纤传感环组成，并且一个采集模块只能连接一个光纤传感环。采用数字闭环技术的光纤电流传感器，其本征频率高达数百khz，采样率也在khz量级，而对于部分应用场合，往往需要监测多个电流测点，且相比于光纤电流传感器的信号调制频率，待测电流信号相当于缓变量或是直流量，对测量的响应速度要求不高，甚至有时候对输出数据刷新时间的要求只在秒量级，因此可借助光纤电流传感器的技术优势实现多路复用的光纤电流传感器结构，使用同一个采集模块连接不同的光纤传感环，利用多路复用技术来实现同时对多个电流测点进行扫描式测量。

目前已有的多路复用方案包含空分复用和时分复用。前者是通过光开关将一套采集模块连接多个光纤传感环，当光开关在不同通道之间切换时，即连接到了不同电流测点上的光纤传感环，从而实现多路测量，由于每一个光纤传感环都存在着固有的测量误差，因此为了保证系统测量精度，在实际运用时仍需在多路测点中增加必不可少的状态监测元件，如温度传感器等，用于对测量误差进行在线补偿；后者是通过宽带光纤耦合器将一个采集模块与多个光纤传感环连接，且在每个光纤传感环的输入光缆中加入长度不同的光纤延时环，因此不同光纤传感环返回光信号的时间不同，可通过时分复用的方法解调出各传感环中返回的电流信息，这种方案增加了对保偏光纤的需求成本，随着复用通道的增加，传感器的成本也将不断上升，而且也同样提升了需要对多路测点进行状态监测的方案成本。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种基于波分复用的多路光纤电流传感器及其控制方法、系统，以解决现有技术中采用多路复用技术实现对多个电流检测点进行测量时存在的结构复杂、成本高的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供一种基于波分复用的多路光纤电流传感器，包括m个传感支路，偏振光生成器件，光纤滤波器和光电探测器：

所述传感支路包括光纤环和设置在所述光纤环两端的光纤波片及反射型光纤光栅；所述光纤环内部由通电导体穿过；其中，不同所述传感支路中的所述反射型光纤光栅用于反射不同波长的光束；

所述偏振光生成器件输出m路线偏振光，每一路所述线偏振光进入一支所述传感支路；每一路线偏振光包括偏振方向相互垂直的两束线偏振光；

在每一所述传感支路中，所述线偏振光经所述光纤波片、所述光纤环后由所述反射型光纤光栅反射后得到，所述反射光经所述光纤环和所述光纤波片后输出；所述反射光的波长与所述反射型光纤光栅的反射波长相对应，所述反射光包括偏振方向相互垂直且具有相位差的两束线偏振光，所述相位差根据所述通电导体中的电流产生；

所述线偏振光生成器件，接收每一所述传感支路输出的所述反射光；每一所述反射光中的两束线偏振光在所述线偏振光生成器件内发生干涉，不同反射光干涉后得到的干涉光对应于不同的波长；

所述光纤滤波器配置有多个光通道，不同光通道的选通波长对应于不同传感支路的干涉光；所述光纤滤波器接收所述线偏振光生成器件输出的所有干涉光，按照设定顺序依次导通各光通道输出对应传感支路的干涉光；

所述光电探测器检测所述光纤滤波器输出的干涉光的光强，并得到与所述光强对应的电信号，所述电信号用于得到相应传感支路中的所述通电导体的电流值。

可选地，上述的基于波分复用的多路光纤电流传感器中，任意两传感支路中的反射型光纤光栅的反射波长的差值δλ均大于δλmax；其中，δλmax＝max[δλ1,δλ2,……δλm],δλi为第i个传感支路中的反射型光纤光栅的在温度变化时的波长漂移范围。

可选地，上述的基于波分复用的多路光纤电流传感器中，所述偏振光生成器件包括光源、光传输器件、起偏及耦合器件、保偏延时光纤环和分束器，其中：

所述光传输器件，其第一输入端与所述光源的输出端连接，其第一输出端与所述起偏及耦合器件的第一输入端连接，所述光源发出的光信号经所述光传输器件传输至所述起偏及耦合器件；

所述起偏及耦合器件的第一输出端与所述保偏延时光纤环的第一输入端连接，所述保偏延时光纤环的第一输出端与所述分束器的第一输入端连接；所述起偏及耦合器件将所述光信号转换为偏振方向相互垂直的两束线偏振光后经所述保偏延时光纤环传输至所述分束器；

所述分束器配置有第二输出端、m个第一输出端和m个第二输入端，其每个第一输出端与一支传感支路的输入端连接，其每个第二输入端与一支传感支路的输出端连接所述分束器的第二输出端与所述保偏延时光纤环的第二输入端连接；所述分束器将偏振方向相互垂直的两束线偏振光分为m路线偏振光，每一路所述线偏振光经所述传感支路后得到反射光返回至所述分束器后经所述保偏延时光纤环输出；

所述起偏及耦合器件的第二输入端与所述保偏延时光纤环的第二输出端连接，接收所述分束器输出的反射光，反射光在所述起偏及耦合器中发生干涉得到干涉光后输出；

所述光传输器件的第二输入端与所述起偏及耦合器件的第二输出端连接，所述光传输器件的第二输出端与所述光纤滤波器的输入端连接；所述光传输器件接收所述起偏及耦合器件输出的干涉光后输出至所述光纤滤波器。

可选地，上述的基于波分复用的多路光纤电流传感器中，所述光传输器件为光纤环行器；或，

所述光传输器件包括光纤隔离器以及与所述光纤隔离器连接的光纤耦合器。

可选地，上述的基于波分复用的多路光纤电流传感器中，所述分束器为宽带保偏光纤耦合器或保偏光纤波分复用器。

可选地，上述的基于波分复用的多路光纤电流传感器中，所述起偏及耦合器件包括光纤起偏器和直波导相位调制器；所述光纤起偏器的尾纤与所述直波导相位调制器的尾纤采用45°对轴熔接。

可选地，上述的基于波分复用的多路光纤电流传感器中，所述起偏及耦合器件包括y波导相位调制器和偏振合束器；所述y波导相位调制器的一个分支尾纤与偏振合束器的一个分支尾纤采用90°对轴熔接；所述y波导相位调制器的另一个分支尾纤与偏振合束器的另一个分支尾纤采用0°对轴熔接。

本发明还提供一种以上任一项所述基于波分复用的多路光纤电流传感器的控制方法，包括如下步骤：

获取光纤滤波器中每一光通道的选通波长与传感支路的对应关系；

根据预存的设定顺序依次导通所述光纤滤波器中的每一光通道，并且在每一光通道导通时获取光电探测器输出的电信号，解析每一所述电信号得到电流值；

根据所述对应关系以及所述设定顺序，确定与所述光电探测器输出的电信号对应的传感支路，得到所述电流值与所述传感支路的对应关系。

可选地，上述的基于波分复用的多路光纤电流传感器的控制方法中，还包括如下步骤：

获取每一所述传感支路中的反射型光纤光栅的工作温度；

根据每一所述反射型光纤光栅的工作温度得到所述反射型光纤光栅的反射波长的漂移范围；

根据每一所述反射型光纤光栅的反射波长的漂移范围调整所述光纤滤波器，保证所述光纤滤波器中的每一所述光通道均使对应传感支路的干涉光通过。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有程序指令，计算机读取所述程序指令以执行以上任一项所述的控制方法。

本发明还提供一种所述基于波分复用的多路光纤电流传感器的控制系统，包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个所述存储器中存储有程序指令，至少一个所述处理器执行所述程序指令以执以上任一项所述的控制方法。

本发明提供一种基于波分复用的多路光纤电流传感器及其控制方法、系统，其中的光纤电流传感器包括m个传感支路，偏振光生成器件，光纤滤波器和光电探测器。所述偏振光生成器件输出m路线偏振光，每一路所述线偏振光进入一支所述传感支路；每一路线偏振光包括偏振方向相互垂直的两束线偏振光。在每一传感支路中采用反射型光纤光栅对光束进行反射，因此能够保证反射得到的光束均与其对应的反射型光纤光栅的反射波长相对应。每一传感支路输出的反射光可以在偏振光生成器件中发生干涉，之后传输至光纤滤波器。采用光纤滤波器能够按照设定顺序选通不同的光通道，每一光通道均对应一个波长的光信号，因此能够保证光纤滤波器可以按照设定顺序将不同传感支路对应的干涉光导通。光电探测器按照同样的顺序将不同传感支路对应的干涉光强转换为电信号。由于传感支路、光纤滤波器的光通道和光电探测器输出的电信号具有一定的对应关系，因此能够根据光电探测器检测的电信号反推出对应的传感支路中所检测的电流值。本发明提供的上述方案，基于波分复用技术，使同一套光纤滤波器和光电探测器连接多个传感支路，用以精确测量不同测点上的电流，极大的节省了光纤电流传感器的经济成本。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述基于波分复用的多路光纤电流传感器的结构示意图；

图2为本发明另一实施例所述基于波分复用的多路光纤电流传感器的结构示意图；

图3为本发明一个实施例所述不同传感支路中反射波长差值及光纤滤波器的选通滤波带的关系示意图；

图4为本发明一个实施例所述基于光纤f-p滤波器波长扫描的光纤电流传感器多路复用原理图；

图5为本发明一个实施例所述基于光纤f-p滤波器的数据采集原理图；

图6为本发明一个实施例所述信号检测系统的调制频率与扫描电压对应表；

图7为本发明一个实施例所述信号检测系统的调制解调的分时方法原理示意图；

图8为本发明一个实施例所述基于波分复用的多路光纤电流传感器的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本发明实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种基于波分复用的多路光纤电流传感器，如图1所示，包括m个传感支路1，偏振光生成器件2，光纤滤波器3和光电探测器4。其中，所述传感支路1包括光纤环101和设置在所述光纤环101两端的光纤波片102及反射型光纤光栅103；所述光纤环101内部由通电导体104穿过；其中，不同所述传感支路1中的所述反射型光纤光栅103用于反射不同波长的光束；所述偏振光生成器件2输出m路线偏振光，每一路所述线偏振光进入一支所述传感支路1；每一路线偏振光包括偏振方向相互垂直的两束线偏振光；在每一所述传感支路1中，所述线偏振光经所述光纤波片101、所述光纤环102后由所述反射型光纤光栅103反射后得到，所述反射光经所述光纤环102和所述光纤波片101后输出；所述反射光的波长与所述反射型光纤光栅103的反射波长相对应，所述反射光包括偏振方向相互垂直且具有相位差的两束线偏振光，所述相位差根据所述通电导体104中的电流产生。

所述线偏振光生成器件2，接收每一所述传感支路1输出的所述反射光；每一所述反射光中的两束线偏振光在所述线偏振光生成器件2内发生干涉，不同反射光干涉后得到的干涉光对应于不同的波长；所述光纤滤波器3配置有多个光通道，不同光通道的选通波长对应于不同传感支路1的干涉光；所述光纤滤波器3接收所述线偏振光生成器件2输出的所有干涉光，按照设定顺序依次导通各光通道输出对应传感支路1的干涉光；所述光电探测器4检测所述光纤滤波器3输出的干涉光的光强，并得到与所述光强对应的电信号，所述电信号用于得到相应传感支路1中的所述通电导体104的电流值。

以上方案中，多路偏振方向相互正交的线偏振光经分别进入不同的传感支路1中传输，由传感光纤末端的光纤光栅103反射回来，每个传感支路1的传感原理相同，唯一的区别在于不同传感支路1上的反射波长不同。以其中一个传感支路1为例，偏振方向相互正交的两束线偏振光在光纤波片101处分别变为左旋和右旋圆偏振光，进入光纤环102中传输，通电导体104中传输的电流产生磁场，基于法拉第磁光效应，使光纤环102中的这两束圆偏振光之间产生了相位差，称为法拉第磁光相移角，经传感光纤末端的反射型光纤光栅103反射后，两束圆偏振光的偏振模式互换(即左旋光变为右旋光，右旋光变为左旋光)，再次通过光纤环102，并经历法拉第效应使两束圆偏振光之间的法拉第磁光相移角加倍。这两束圆偏振光再次通过光纤波片101后，恢复为线偏振光返回，并且偏振模式互换。返回的两束线偏振光进入线偏振光生成器件2并发生干涉，干涉光强的大小受到法拉第磁光相移角的调制，因此干涉光信号中携带了通电导体104中的电流信息，干涉光信号进入光纤滤波器3，光纤滤波器3可对不同波长区间的干涉光信号进行选通滤波，被选通的干涉光信号到达光电探测器4后转换为电信号，电信号可用于被信号处理电路采集后解调出通电导体104中的电流信息。通过对光纤滤波器3选通波长的控制，可以依次扫描不同传感支路1上返回的干涉光信号，从而实现对不同传感支路1中通电导体104中电流的测量。

以上方案中，基于波分复用技术，使同一套光学器件组合(如光纤滤波器3、光电探测器4等)可以连接多个传感支路1，用以精确测量不同测点上的电流，极大的节省了光纤电流传感器的经济成本。由于本方案采用了多路复用结构，单个电流测点的工程成本还可以随着复用支路的增多而减少，且在现场应用时可在光源带宽够用的前提下随意增减传感支路而不影响其他传感支路的正常工作。而且，由于采用纯光学方法设计传感光路，所采用的光学器件均为无源器件，不会受外部高电压、强磁场等恶劣环境的影响。

实施例2

本实施例提供的基于波分复用的多路光纤电流传感器，如图2所示，其中的所述偏振光生成器件2包括光源201、光传输器件202、起偏及耦合器件203、保偏延时光纤环204和分束器205，其中所述光传输器件202，其第一输入端与所述光源201的输出端连接，其第一输出端与所述起偏及耦合器件203的第一输入端连接，所述光源201发出的光信号经所述光传输器件202传输至所述起偏及耦合器件203；所述起偏及耦合器件203的第一输出端与所述保偏延时光纤环204的第一输入端连接，所述保偏延时光纤环204的第一输出端与所述分束器205的第一输入端连接；所述起偏及耦合器件203将所述光信号转换为偏振方向相互垂直的两束线偏振光后经所述保偏延时光纤环204传输至所述分束器205；所述分束器205配置有m个第一输出端和m个第二输入端，其每个第一输出端与一支传感支路1的输入端连接，其每个第二输入端与一支传感支路1的输出端连接；所述分束器205将偏振方向相互垂直的两束线偏振光分为m路线偏振光，每一路所述线偏振光经所述传感支路1后得到反射光返回至所述分束器205，分束器205的第二输出端与所述保偏延时光纤环204的第二输入端连接，反射光经过保偏延时光纤环204后输出；所述起偏及耦合器件203的第二输入端与所述保偏延时光纤环204的第二输出端连接，接收所述分束器205输出的反射光，反射光在所述起偏及耦合器203中发生干涉得到干涉光后输出；所述光传输器件202的第二输入端与所述起偏及耦合器件203的第二输出端连接，所述光传输器件202的第二输出端与所述光纤滤波器3的输入端连接；所述光传输器件202接收所述起偏及耦合器件203输出的干涉光后输出至所述光纤滤波器3。

可以理解的是，在上述光信号或光束的传输过程中，除了传感支路1输出的反射光之外，光路中传输的是包括各个波长的光信号，最后，能够经过光纤滤波器3的选通功能，依次选择不同波长的干涉光进入到光电探测器4中。

以上方案中，所述光传输器件202为光纤环行器；或，所述光传输器件202包括光纤隔离器以及与所述光纤隔离器连接的光纤耦合器。所述光传输器件202其主要功能是光信号的传输，因此可采用一般的配置有相应光信号输入和输出端口的器件即可，例如光纤环行器。另外，为了防止不同传输方向的光相互影响，如果采用光纤耦合器等器件时，可同时增加光隔离器，采用光隔离器能够保证反射光信号不会对光源产生干扰。

另外，以上方案中的所述分束器205，其主要功能是将第一方向上接收到的光信号分为多束后输出，同时将另一个方向上接收到的多束光信号合为一束后输出，其可以采用宽带保偏光纤耦合器或保偏光纤波分复用器，其中宽带保偏光纤耦合器和保偏光纤波分复用器，均同时支持快、慢轴工作。

进一步地，所述起偏及耦合器件203可以通过如下两种方式实现：

(1)所述起偏及耦合器件203包括光纤起偏器和直波导相位调制器；所述光纤起偏器的尾纤与所述直波导相位调制器的尾纤采用45°对轴熔接。

(2)所述起偏及耦合器件203包括y波导相位调制器和偏振合束器；所述y波导相位调制器的一个分支尾纤与偏振合束器的一个分支尾纤采用90°对轴熔接；所述y波导相位调制器的另一个分支尾纤与偏振合束器的另一个分支尾纤采用0°对轴熔接。

从所述起偏及耦合器件203中输出的光束变成了偏振方向相互正交的两束线偏振光，所述线偏振光在保偏延时光纤环中传输，进入具备光分束功能的分束器205，偏振方向相互正交的线偏振光经过光分束器5后，分别进入不同的传感支路1中传输。

优选地，以上方案中，所述光纤滤波器3可以采用光纤f-p滤波器，可以理解光纤f-p滤波器的选通波长是可以通过调节其扫描电压来进行设置的，因此即便是不同反射型光纤光栅的反射波长有一定的漂移，也能够通过调节f-p滤波器的扫描电压使其与对应的反射波长相适配。光纤f-p滤波器的波长扫描范围典型值为几十纳米，能够覆盖宽谱光源的频谱范围，波长分辨率可达皮米量级，而且测量仪器成本适中，可满足工程应用的要求。采用f-p光纤滤波器的多路复用光纤电流传感器的具体实现方案可以分为多路数据采集和多路信号的调制解调两个步骤结合图5，对于f-p滤波器来说，为每一传感支路分配一时间t，在该时间t内需要执行以上两步操作，因此包括波长扫描区间和数据采集区间：

(1)多路数据采集步骤

多路数据采集方法又具体分为两步，第一步是对多路干涉光信号进行中心波长扫描，第二步是对特定中心波长的光功率进行数据采集。

其中，中心波长扫描的具体实现方法如下：由于反射型光纤光栅103的反射波长会随着温度发生漂移，因此不同传感支路1的反射波长之间应设置一定的波长差值δλ，并保证这个波长差值δλ所对应的温度变化范围超过光纤电流传感器的温度补偿范围。也即，任意两传感支路中的反射型光纤光栅的反射波长的差值δλ均大于δλmax；其中，δλmax＝max[δλ1,δλ2,……δλm],δλi为第i个传感支路中的反射型光纤光栅的在温度变化时的波长漂移范围。利用光纤f-p滤波器进行选通滤波时，选通带宽可设置为刚好等于该波长差值，如图3所示。图中λ1为一个传感支路1中反射型光纤光栅103的反射波长，同理λ2、λ3为另外两个传感支路1中反射型光纤光栅103的反射波长。因为不同的反射型光纤光栅的反射波长都会受到温度变化的影响产生漂移且影响程度有可能不同，因此本方案中使得任意两个反射波长的差值大于所有反射型光纤光栅的波长漂移中的最大值，能够避免温度变化给光纤电流传感器带来的误差。

上述方案中，光纤滤波器103通过波长扫描，确定出每一反射型光纤光栅的反射波长的中心波长的漂移量，根据反射型光纤光栅的反射波长与其所处环境温度的关系进一步解算出反射型光纤光栅的环境温度，并将此温度作为光纤电流传感器在这一传感支路中进行温度误差补偿时的温度源。另外，光纤电流传感器在不同的传感支路间切换时，光纤f-p滤波器的扫描电压范围不同，可根据传感支路的数量设置一定时间宽度的扫描周期t，使得每个周期t内可以扫描完所有的传感支路。在整个时间轴上，不同传感支路的复用方法如图4所示，其中tn(n＝1，2，3……)为第n个扫描周期，λm(m＝1，2，3……)为第m个传感支路的反射波长。

通过以上方法，能够确定多个传感支路对应的干涉光的中心波长，并且保证光纤滤波器在任意时刻仅输出一个波长的干涉光，仅对应一个传感支路。

(2)多路信号的调制解调

本步骤由信号检测系统来实现，信号检测系统对光电探测器输出的光信号进行检测，当步骤(1)中光纤滤波器输出的干涉光的中心波长及所对应的传感支路确定之后，使光纤滤波器的扫描电压停留在准确的中心波长选通位置，此时光电探测器对光纤滤波器输出的干涉光的光强进行数据采集，采集到的光功率即可用于解调被测电流值。可以采用分时处理使不同传感支路的信号处理之间相互独立。具体实现方法为：

(1)设置正确的调制频率

光路渡越时间决定了信号检测系统的调制频率，不同传感支路所对应的光路渡越时间不同，因此需在标定时将每个传感支路的调制频率调试正确，并写入用于信号处理的芯片中，光纤滤波器的扫描电压区间与传感支路的反射波长一一对应，每一个传感支路的调制频率由标定时给出，并且也与光纤滤波器的扫描电压区间对应，当光纤滤波器的扫描电压改变时，通过查表法获知与之对应的调制频率，施加在相位调制器上，调制频率与扫描电压的对应关系如图6所示。其中传感支路1对应于反射波长λ1，对应于滤波器的扫描电压为u0-u1，信号检测系统的调制频率为f1。因此，上述数据的对应关系均一一对应地存储在信号检测系统中。

(2)分时调制与解调

对光信号的调制和解调与数据采集同时进行，由于每一路数据采集之间相互独立，因此调制与解调也是相互独立的，分时方法如图7所示，图中pnm为第n个循环周期内从第m个传感支路上采集到的返回光功率，inm为第n个循环周期内对第m传感支路的解调电流值。

如前所述，通电导体中的电流值会影响光纤环中的两束偏振光的相位差，相位差会影响到两束偏振光的干涉，干涉光强对应于光电探测器检测到的电信号，因此通过解调光电探测器的电信号即可反推得到对应的电流值。

实施例3

本实施例提供一种以上所述基于波分复用的多路光纤电流传感器的控制方法，可应用于信号检测系统中，如图8所示，包括如下步骤：

s801：获取光纤滤波器中每一光通道的选通波长与传感支路的对应关系；预先对于光纤滤波器中的每一光通道进行编号，光通道的区分通过选通波长来实现，相应地每一传感支路中的反射光对应于不同的波长，可以根据光纤滤波器中的每一光通道与每一传感支路的反射波长相对应。

s802：根据预存的设定顺序依次导通所述光纤滤波器中的每一光通道，并且在每一光通道导通时获取光电探测器输出的电信号，解析每一所述电信号得到电流值。设定顺序可以为预先设定好，例如从传感支路1至传感支路m依次进行选通。根据每一传感支路选通时对应的波长扫描区间和数据采集区间所需的时间长度为每一通道分配时间。

s803：根据所述对应关系以及所述设定顺序，确定与所述光电探测器输出的电信号对应的传感支路，得到所述电流值与所述传感支路的对应关系。

优选地，上述方法还包括如下步骤：

s804：针对每一传感支路，根据所述反射型光纤光栅的反射波长的理论值与所述光纤滤波器实际扫描到的干涉光的波长，确定所述传感支路中反射型光纤光栅的反射波长的漂移量。

s805：根据所述传感支路中的所述反射型光纤光栅的环境温度与反射波长漂移量的对应关系得到所述反射型光纤光栅的环境温度。

s806：根据所述反射型光纤光栅的环境温度对所述传感支路中的通电导体的电流值进行调整。

由于光纤电流传感器的测量误差受传感光纤温度漂移和光信号中心波长漂移的双重影响。而传感光纤的温度误差主要来源于光纤磁光系数的温度漂移以及残余线性双折射随温度变化引起的测量误差。现有通常的修正方案有两种，一是将λ/4光纤波片制作成非标准长度(也即波片长度大于波片光纤拍长的1/4)，这种方案使得传感光纤中传输的圆偏振光变成了椭圆偏振光，并最终将引起光纤电流传感器在较大的电流测量区间内产生非线性误差；二是使用高精度温度传感器实时测量光纤传感环的环境温度，利用测量误差与温度的关系，在信号处理单元中对传感光纤的温度误差进行在线补偿，这种方案增加了电流传感的成本，当光纤传感环在强电磁复杂环境下安装时，还需要考虑温度传感器的抗电磁干扰能力。光信号中心波长的漂移主要是由光源以及光器件长期老化所导致的光谱变化引起，并因此改变了传感光纤中的磁光系数，使得系统变比变化，因而产生测量误差。

本实施例采用反射式光纤光栅作为反射元件，并与光纤滤波器组合使用，由于反射型光纤光栅本身具有良好的温度敏感性和抗电磁干扰能力，其反射的中心波长仅与光纤光栅所处的温度和应力有关，反射型光纤光栅设置于器件中时外部必然设置有保护封装，通过保护封装可使其免受应力影响，因此反射型光纤光栅的波长漂移量可以认为仅与温度有关系，因此利用反射型光纤光栅反射波长的漂移量可以确定出其所处的环境温度，并作为电流值计算结果进行温度误差补偿时的温度源。与此同时，根据反射型光纤光栅反射波长的漂移量也能够反推光纤环中因磁光系数变化而产生的误差项，利用以上两种方法可以确定光纤环中的法拉第相移的误差，进而得到干涉光强的误差以及电流值计算结果的误差，据此误差可以对电流值计算结果进行调整。由此可以得到更加准确的电流值计算结果。

实施例4

本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有程序指令，计算机读取所述程序指令以执行实施例3中任一方案所述的控制方法。

实施例5

本实施例提供一种基于波分复用的多路光纤电流传感器的控制系统，包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个所述存储器中存储有程序指令，至少一个所述处理器执行所述程序指令以执行实施例3中任一方案所述的控制方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。