于在不同的光纤传感器外存在外部电流。同一控制电压控制就能产生同一模拟相差，但是对于不同的光纤电流传感器产生的感应电流的大小是不同的。因此，将上述的闭环反馈方式做逆向设计，如果通过该传感器的外部电流的频率已知，即控制电压可以设计为已知频率的电压，则可以测知对不同的光纤电流传感器的频带宽度。
[0032]请参考图2，图2为本实用新型实施例提供的一种光纤电流传感器频带宽度测试系统的结构示意图。如图所示，包括调制频率电压控制器6、光纤电流传感器闭环信号处理系统和频带宽度分析单元5。所述光纤电流传感器闭环信号处理系统包括被测光纤电流传感器、相位调制器和3光电信号处理单元4，所述光电信号处理单元4与所述被测光纤电流传感器的光电探测器电连接，所述相位调制器3电连接在所述被测光纤电流传感器的偏振器2和波片之间，且与所述光电信号处理单元4电连接。所述光电信号处理单元4与所述调制频率电压控制器6和频带宽度分析单元5均电连接。
[0033]调制频率电压控制器6将按照一定的频率调节输入至光电信号处理单元的电压M1c。相当于在在传感器的光学环路中引入非互易的光学相位Φιο。，其中Micic: < 12mV。在相位调制器可控电压范围内Φμ与电压Miqc之间呈线性关系:
[0034]Φ 1c=K1c*M1c (6)
[0035]其中，Kiqc为固定比例常数，1C代表图2中的相位调制器3。
[0036]在本实用新型中，当光纤电流传感器所测导线的电流为零时，也就是当Φ5为零时。由于外部磁场等因素，光纤电流传感器光纤环还是可以感应到初始的法拉第相位为Φ ο，对应的初始电流为1，通过调制频率电压控制器6在相位调制器3中施加电压Miqc，在光学环路中加入了附加的调制相位Φ c，此时光纤环中总的非互易相位Φ τ为:
[0037]φτ= Φο+Φο (7)
[0038]其中，Φτ类似现有的数字闭环系统中外部电流信号产生的非互易相位Os。Φ0为恒定值，通过测量不同频率电压输入情况下Φτ，结合现有的光纤电流传感器闭环反馈系统的信号处理过程，可以得出如下关系:
[0039]Φτ = -Φτ (8)
[0040]Φ:类似现有的数字闭环系统中的补偿相位。而Φ:= (4匪)1。抓，Iciut在本实用新型中代表某一频率电压Miqc下对应的输出电流。
[0041]因此，可以得出:
[0042]M1c = -[(4NM) 1ut+Φο]/Κιο? (9)
[0043]调制频率电压控制器6在调制相位器3中施加电压Miqc与被测光纤电流传感器输出的电流呈线性关系，依据该原理，可以施加频带宽度电压值，测量不同频率输入下的电流输出，避免了在电流互感器频带宽度测试平台上进行繁琐程序的测试，实现了基于补偿相位控制信号来完成光纤电流传感器频带宽度的测试。
[0044]下面将结合图2具体说明本实用新型提供的测试系统的工作过程，包括以下步骤:
[0045]第一步，判断通过被测光纤电流传感器的外部电流是否为零，如果是，则进行下述步骤。
[0046]这个步骤的目的是将保证被测传感器的外部电流为零，那么在这种情况下，上述式(9)中的Iciut，才能完全体现出被测传感器自身的特性，即测试系统得出的频带宽度才是去除了外部电流干扰的。
[0047]第二步，设置所述调制频率电压控制器6的初始输出电压值为零，获取所述被测光纤电流传感器的初始输出电流。
[0048]可以记初始电压为Mo，初始输出电流为10。
[0049 ]第三步，改变所述调制频率电压控制器6的输出电压，并且实时获取所述光纤电流传感器的输出电流。
[0050]将调制频率电压控制器6的输出电压序列记为Mn，被测光纤电流传感器的相应输出电流序列记为In，在MrJI过光电信号处理单元4中的电压信号输入单元402作用在相位调制器3后，在相位调制器3处形成调制相位，经过光电探测器，再在图2所示的光电信号处理单元4中转换为电流信号，形成输出电流系列In，该输出电流序列Nn从电流信号输出单元401输出至频带宽度分析单元5中，而且调制频率电压控制器6与频带宽度分析单元5电连接，那么输出电压序列1也同样可以发送至频带宽度分析单元5。
[0051]最后，根据分析所述输出电压和所述输出电流之间的关系，得到所述被测光纤电流传感器的频带宽度。
[0052]即在频率宽度分析单元5中，同步录取被测光纤电流传感器电流输出数据序列In以及调制电压输出序列Mn;对两组数据序列分别去除初始值，形成新的数据序列I1= (In-1o) ,Mi=(Mn-Mo);如果相应的I1、Mi呈线性关系，则说明在Ii电流频率下，被测传感器可以正常工作，以此完成对测试光纤电流传感器的频带宽度。
[0053]其中，第二步具体是指:
[0054]通过改变调制频率电压控制器6的输出电压，来控制光电信号处理单元4施加在相位调制器中3的模拟电压；
[0055]通过控制所述模拟电压，来改变相位调制器3对被测光纤电流传感器的调制相位；
[0056]通过控制所述调制相位，来改变所述被测光纤电流传感器的输出电流。
[0057]通过上述内容可见，本实用新型从光纤电流传感器闭环信号处理过程入手，在信号处理过程中引入模拟调制相位，来模拟不同频率下电力线电流引起的光学非互易性法拉第相位，测试光纤电流传感器的频带宽度。通过施加频带宽度电压值，测量不同频率电压输入下的电流输出，避免了在电流互感器频带宽度测试平台上进行繁琐程序的测试，实现了基于补偿相位控制信号来完成光纤电流传感器频带宽度的测试。
[0058]本实用新型可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本实用新型，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
[0059]以上所述仅是本实用新型的【具体实施方式】，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
[0060]以上所述仅是本实用新型的【具体实施方式】，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种光纤电流传感器频带宽度测试系统，其特征在于，包括调制频率电压控制器、光纤电流传感器闭环信号处理系统和频带宽度分析单元； 所述光纤电流传感器闭环信号处理系统包括被测光纤电流传感器、相位调制器和光电信号处理单元，所述光电信号处理单元与所述被测光纤电流传感器的光电探测器电连接，所述相位调制器电连接在所述被测光纤电流传感器的偏振器和波片之间，且与所述光电信号处理单元电连接； 所述光电信号处理单元与所述调制频率电压控制器和频带宽度分析单元均电连接;所述调制频率电压控制器与所述频带宽度分析单元电连接。2.根据权利要求1所述的光纤电流传感器频带宽度测试系统，其特征在于，所述光电信号处理单元包括电压信号输入单元和电流信号输出单元，所述电压信号输入单元与所述调制频率电压控制器电连接，所述电流信号输出单元与所述频带宽度分析单元电连接。3.根据权利要求1所述的光纤电流传感器频带宽度测试系统，其特征在于，所述调制频率电压控制器的电压范围为小于或等于12mV。
【专利摘要】本实用新型公开了一种光纤电流传感器频带宽度测试系统，包括调制频率电压控制器、光纤电流传感器闭环信号处理系统和频带宽度分析单元。本实用新型从光纤电流传感器闭环信号处理过程入手，在信号处理过程中引入模拟调制相位，来模拟不同频率下电力线电流引起的光学非互易性法拉第相位，测试光纤电流传感器的频带宽度。通过施加频带宽度电压值，测量不同频率电压输入下的电流输出，避免了在电流互感器频带宽度测试平台上进行繁琐程序的测试，实现了基于补偿相位控制信号来完成光纤电流传感器频带宽度的测试。
【IPC分类】G01R35/00, G01R19/00
【公开号】CN205246857
【申请号】CN201521074714
【发明人】李波, 曹敏, 王立辉, 林中爱, 刘清蝉, 林聪 , 王洪林, 朱全聪, 杨明
【申请人】云南电网有限责任公司电力科学研究院
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月22日