OCT、OPT原理讲稿.pdfVIP

航天九院张志鑫 序 光纤传感器的一般原理 光波的几个特征参数：振幅、相位、偏振态、波 长，实际便于测量的是光强。 光波在光纤内传输时，受到周围因素（温度，应 力，磁场、电场等）的作用，会引起光波特征参 数的改变。 通过抑制非测量量的作用，根据输出光波来反算 被测物理量的变化。 光纤传感器按照光纤所起作用分类 传感型：敏感+传光，全光纤电流传感器 传光型： 其它敏感元件测量，光纤数据传输。注 意光通讯不属于此类。如磁光玻璃电流传感器、 电压传感器 电子式互感器的概念 以输出方式定义：有合并单元，有数字光信 号输出，模拟量输出可选。与敏感原理无关。 光学电流和电压互感器也属于电子式互感 器，合并单元及其其后的应用相同。 第一部分OCT介绍 1、概述 2、工作原理 3、特点 新型互感器的研发试图解决 新型互感器的研发试图解决 电磁式电流互感器存在的不足： 电磁式电流互感器存在的不足： 磁饱和导致暂态大电流无法测量 绝缘结构在高电压时体积大、成本高 油气爆炸风险，二次开路导致的高压 二次负载对精度有影响，输出没有数字化 OCT介绍——概述 OCT （光CT ）即光学电流互感器。 国内对OCT的定义比较模糊 只要用到光纤的CT都称为OCT，其实不然，只有通过 法拉第磁光效应对电流进行测量的才是真正的OCT 。 电流互感器的基本分类 电流互感器的基本分类 法拉第磁光 磁光玻璃式 按 效应（1846 按 提出） 传 传 全光纤式 感 感 原 铁芯互感式 原 法拉第电磁 理 感应（1886 理 年专利） 空心线圈式（RCT）(Rogowsgi线圈)(1912年) 低功率线圈式（LPCT） OCT介绍——工作原理 磁光法拉第效应 1845年，法拉第发现，当一 块玻璃被置于强磁场中 时，它会具有光学活性。 当一束线偏振光沿着与磁 场平行的方向通过这块玻 璃时，线偏振光的振动平 面将产生偏转θF 。 OCT介绍——工作原理 安培环路定理 如果敏感路径是闭合环路，将遵守安培环路定律 I ∫Hdl λ 于是环路下的法拉第相角的大小 θ VHdl VN Hdl VN ∑I N VI F ∫ l ∫ l i l N l N i OCT介绍——概述 OCT的结构形式 OCT介绍——工作原理 磁光玻璃式OCT工作原理 光源‐偏振器，偏振器将光波转化 为线偏振光进入磁光玻璃； 在电流产生的磁场的作用下，线偏 振光的方位角会发生偏转，在磁光 玻璃的输出端放置一个检偏器，当 偏振光方位角发生改变时，透过检 偏器的光强随之改变； 输出光经过传输光纤到达低压侧的 探测器，利用二次处理系统可以对 探测器输出进行采集，从而得到对 应的电流值。 OCT介绍——工作原理 优点是实现简单，数字处理 较为容易；