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接近開關(guān)電流傳感器用光纖作為輸出信號(hào)的媒介，利用光纖作為傳感元件，制作光纖電流傳感器的傳感頭。光纖也是一種磁光材料。具體的原理是將傳感光纖圍繞在電流導(dǎo)體周圍，圈數(shù)可以自行設(shè)定。當(dāng)設(shè)定的光圈數(shù)較大時(shí)，光程大大增加，從而可以提高探測的靈敏度和精確性。而且光在光纖傳輸，光路恒定，損失少，與全磁光材料型相比不用考慮光路設(shè)計(jì)、反射損耗等，而且光纖對(duì)接比較容易。但是由于光纖雙折射、環(huán)境溫度、應(yīng)力帶來的影響，使得全光纖電流傳感器的性能大大降低，有時(shí)甚至失效。全光纖型接近開關(guān)電流傳感器也是利用磁光材料的法拉第效應(yīng)，根據(jù)傳感頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以分為非反射型和反射型。
接近開關(guān)電流傳感器適合于高壓測量，屬偏振調(diào)制型。BSO晶體光纖電場傳感器是一種采用電光晶體作為傳感器探頭置于高壓系統(tǒng)中進(jìn)行電場測量的傳感器裝置。將一束偏振光經(jīng)光纖傳送到晶體前1/4波片，變成圓偏振光進(jìn)入晶體；光束多次反復(fù)地通過晶體后再由光纖傳送回來，進(jìn)入光接收系統(tǒng)。晶體探頭由于高壓電場的作用，其雙折射性將發(fā)生變化，從而使通過晶體的光束受到調(diào)節(jié)，經(jīng)過檢偏器后轉(zhuǎn)換為輸出光強(qiáng)的變化量，由光接收系統(tǒng)檢測出被測高壓電場的信息。
探頭材料采用BSO晶體。BSO晶體同時(shí)具有電光普克效應(yīng)和磁光法拉第效應(yīng)，且其溫度系數(shù)小，故適宜做電壓傳感器。電光BSO晶體和光纖組合的檢測裝置正在實(shí)用化，它由BSO晶體和檢偏器、光學(xué)偏執(zhí)器、電光變換器和光電變換器以及雙芯光纖等組成。為了提高測量靈敏度，晶體探頭可以做成多重通道結(jié)構(gòu)。如果在傳感器部分外加電場就會(huì)得到與電場電壓成正比的光強(qiáng)度信號(hào)。
用上述傳感器可測量架空輸電線下的空間電場及高壓機(jī)器和附屬裝置的電場分布，也可用于波動(dòng)電壓的測量和雷沖擊波形測量等場合。 |
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