專利名稱：光纖的電流傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及權(quán)利要求1的前序部分所述的、具有反射干涉儀的光纖電流傳感器；權(quán)利要求9的前序部分所述的、用于調(diào)節(jié)這種電流傳感器中的工作點(diǎn)的方法；以及權(quán)利要求13的前序部分所述的借助該電流傳感器測(cè)量電流的方法。
背景技術(shù)：
上述光纖電流傳感器曾在DE-A-4224190和G.Frosio等人的“Reciprocal reflection interferometer for a fiber-opticFaraday current senser”，應(yīng)用光學(xué)，卷33第25號(hào)第6111-6122(1994)中公開過。該光纖電流傳感器具有一種繞成線圈狀的磁光活性傳感光纖，而該傳感光纖包圍著一個(gè)電流導(dǎo)體。所述傳感纖維的一端被鏡面化，其另一端通過延相元件與一個(gè)保持極化的光傳導(dǎo)纖維相連接，通過該傳導(dǎo)纖維可以向所述的傳感纖維輸入或輸出光。在該情形下，傳導(dǎo)纖維用于傳播被相互正交和線性地極化的光波。借助光纖的延相器，在進(jìn)入傳感器線圈之前將該光波轉(zhuǎn)換成兩個(gè)圓形極化的波，其中兩個(gè)被圓形極化的波具有相反的旋轉(zhuǎn)方向。在穿過傳感器線圈之后，所述的兩個(gè)圓形波在線圈的末端被反射，此時(shí)它們以互換的極化方向往回穿過所述的線圈。
此時(shí)，如果由電流流經(jīng)所述的電流導(dǎo)體，則該電流的磁場(chǎng)便在所述的兩個(gè)圓形光波之間產(chǎn)生一個(gè)差分相移。該效應(yīng)被稱為磁光或法拉第效應(yīng)。通過穿越線圈兩次，所述的波累積了一個(gè)差分相移Δφs＝4VNI，其中V表示纖維的維爾德常數(shù)，N表示線圈中纖維繞組的數(shù)量，以及I表示通過電流導(dǎo)體的電流。
當(dāng)從線圈出來時(shí)，所述的圓形波在延相器內(nèi)被再次轉(zhuǎn)換成正交的線性極化的波，并通過傳導(dǎo)纖維輸入到檢測(cè)系統(tǒng)中。與正向波相比，所述被返回的正交波的極化方向被互換。由所述電流引起的移相可以通過以下方式測(cè)出，即在一個(gè)與所述傳導(dǎo)纖維相連接的極化器內(nèi)使所述兩個(gè)被反射的線性極化波產(chǎn)生干涉。
為了獲得可用的干涉信號(hào)，干涉儀的有效工作點(diǎn)必須被設(shè)置在余弦形干涉函數(shù)的線性區(qū)域。這借助一個(gè)具有調(diào)相器的調(diào)制單元來實(shí)現(xiàn)，由該調(diào)相器改變所述傳導(dǎo)纖維內(nèi)的雙折射，并由此改變兩個(gè)波的相差。由于正向和反向波都經(jīng)過同一調(diào)相器，所以該調(diào)相器必須以與所述波的循環(huán)時(shí)間相匹配的頻率來進(jìn)行振蕩，以便非倒易地調(diào)制兩個(gè)干涉波的相差。在沒有調(diào)制單元的情況下，所述兩個(gè)干涉波的相差等于零。
在理想情況下，所述的調(diào)制頻率等于光線在干涉儀內(nèi)的雙倍循環(huán)時(shí)間的倒數(shù)值。該調(diào)制頻率典型地位于100kHz至幾MHz之間的范圍，而且還可以通過至傳感纖維的纖維連接(也即所述的傳導(dǎo)纖維)的長(zhǎng)度來確定。
通過合適的解調(diào)可以確定所述電流感生的相移。這些解調(diào)技術(shù)與用于光學(xué)回轉(zhuǎn)儀的技術(shù)是相同的，這譬如在R.A.Bergh等人的“AnOverview of fiber-optic gyroscopes”，J.LightwaveTechnol.2，91’107(1984)中講述過。在此，主要將其區(qū)分為開環(huán)和閉環(huán)配置。
為了使光纖電流傳感器在實(shí)踐中具有實(shí)用性，它需要好的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性。遺憾的是，簡(jiǎn)單的調(diào)制單元、譬如具有壓電調(diào)制器的調(diào)制單元在其幅度方面帶有漂移，譬如由于溫度變化的緣故。因此在現(xiàn)有技術(shù)中采用相當(dāng)貴的、盡可能穩(wěn)定的調(diào)制單元，這些調(diào)制單元集成了光調(diào)制器或用于補(bǔ)償幅度波動(dòng)的裝置。這類裝置譬如是用于確定調(diào)相幅度的測(cè)試裝置，以便借助附加的調(diào)節(jié)回路使該調(diào)相幅度保持恒定。但該裝置會(huì)使傳感器的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜并因此增加成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是創(chuàng)造一種反射配置式的光纖電流傳感器，它對(duì)調(diào)制單元、尤其是對(duì)其分析電子裝置沒有太高的要求。
該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1所述特征的光纖電流傳感器、具有權(quán)利要求9所述特征的用于調(diào)節(jié)這種電流傳感器中的工作點(diǎn)的方法、以及具有權(quán)利要求13所述特征的借助該電流傳感器測(cè)量電流的方法來解決。
在本發(fā)明的電流傳感器中，正向和反向波在其線路的一部分上而在兩個(gè)分開的纖維段中進(jìn)行傳播，在所述纖維段中的至少一個(gè)上有效地連接了用于移相的裝置。已知的調(diào)相器適合作為這種裝置。由于所述的兩個(gè)段，來回的波只由同一調(diào)制器作用一次。因此可以利用一種準(zhǔn)靜態(tài)工作的調(diào)制器把所述的工作點(diǎn)移到正交點(diǎn)中，并附加地補(bǔ)償兩個(gè)同步波的相差中的非電流感生的波動(dòng)，譬如因溫度變化而引起的波動(dòng)。為此，一個(gè)具有小頻帶、譬如約5Hz的調(diào)制器就足夠了。
另外，對(duì)本發(fā)明的電流傳感器有利的是，保持極化的纖維的長(zhǎng)度不必再與調(diào)制頻率相匹配，而是可以任意地選擇。實(shí)際上對(duì)所述傳導(dǎo)纖維的長(zhǎng)度不再存在下限要求，由此可進(jìn)一步節(jié)省成本。
在本發(fā)明方法的一種變型方案中，不僅準(zhǔn)靜態(tài)地補(bǔ)償溫度感生的和因其它影響所感生的相移，而且還采用一種動(dòng)態(tài)的調(diào)制，該調(diào)制利用一個(gè)與需測(cè)量的交變電流相應(yīng)的頻率來進(jìn)行。這可以利用同一調(diào)制器或利用第二個(gè)調(diào)制器來執(zhí)行。在第二種情況下，所述的第二個(gè)調(diào)制器被優(yōu)選地放置在另一纖維支路中。
優(yōu)選改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求給出。


下面參考附圖示出的優(yōu)選實(shí)施例來詳細(xì)講述本發(fā)明的主題。其中圖1示出了本發(fā)明的光纖電流傳感器；圖2示出了在準(zhǔn)靜態(tài)相位控制中的工作點(diǎn)調(diào)節(jié)圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的本發(fā)明電流傳感器的檢測(cè)器和調(diào)制單元；以及圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的本發(fā)明電流傳感器的檢測(cè)器。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出了具有一個(gè)反射干涉儀的本發(fā)明光纖電流傳感器。傳感纖維1按線圈形狀被繞在電流導(dǎo)體1的周圍。它優(yōu)選地具有圓形的芯截面，并優(yōu)選地由石英玻璃組成。所述傳感纖維1的第一端與傳導(dǎo)纖維2相連接。第二端設(shè)有一個(gè)反射器10。反射器10通常通過第二纖維端的反射鏡構(gòu)成。傳導(dǎo)線2至少是逐段雙折射的，并因此被構(gòu)成來保持極化。優(yōu)選地，它具有一個(gè)橢圓形芯截面以產(chǎn)生雙折射。但也可以采用應(yīng)力感生的雙折射纖維。傳導(dǎo)線2與傳感纖維1的連接通過移相元件3來實(shí)現(xiàn)，其中為此優(yōu)選地采用一個(gè)λ/4延相纖維段。
另外還設(shè)有一個(gè)光源4，其光線被傳輸通過所述的纖維。尤其具有小相干波長(zhǎng)的光源適合作為這種光源，特別是超發(fā)光二極管、在激光臨界值以下工作的激光二極管、LED或?qū)拵У睦w維光源。所述的傳感器具有一個(gè)檢測(cè)器5，由該檢測(cè)器檢測(cè)穿越所述傳感纖維并被設(shè)成干涉的光。該檢測(cè)器5通過檢測(cè)信號(hào)線50與信號(hào)處理器6相連，而該信號(hào)處理器經(jīng)傳感信號(hào)線60把所述的傳感信號(hào)傳送給未示出的分析電子裝置。
根據(jù)本發(fā)明，所述的傳導(dǎo)線2具有兩個(gè)保持極化的纖維支路20、20’。具有橢圓芯的纖維段尤其適合作為纖維支路20、20’。所述的纖維支路20、20’至少具有近似相同的光學(xué)長(zhǎng)度，也就是說它們?cè)诠庠?的相干長(zhǎng)度內(nèi)是相等的。因此，在不同纖維支路中傳播的兩種模式或波長(zhǎng)所積累的光程差是相等的。所述的兩個(gè)纖維支路是并聯(lián)連接的，并在其傳感器方的那一端經(jīng)保持極化的耦合器8彼此相連。在此處所示的優(yōu)選實(shí)施例中，耦合器8是一個(gè)具有橢圓芯的纖維耦合器，其軸被如此地布置，使得其平行于纖維支路20、20’的軸。但也可以使用其它類型的耦合器。所述的兩個(gè)纖維支路20、20’優(yōu)選如此地與耦合器相連，使得正向(支路20)和反向(支路20’)波的線性極化方向相對(duì)于所述的纖維軸互換。在第一支路20平行于長(zhǎng)芯軸進(jìn)行振蕩的光波在第二支路20’內(nèi)是平行于短軸振蕩的，或者是相反的情況。第一纖維支路、也即傳導(dǎo)線支路20在其另一端與光源4有效連接。所述的第二纖維支路、也即檢測(cè)支路20’與檢測(cè)器5有效連接。
傳導(dǎo)線支路20在至光源4的過渡區(qū)內(nèi)與極化器21相連。優(yōu)選地，極化器21被如此地定向，使得其極化方向以45°對(duì)準(zhǔn)纖維支路20的主軸。在該實(shí)施例中設(shè)立一個(gè)纖維極化器21，它通過一個(gè)45°接頭與傳導(dǎo)線支路20相連。但也可以采用其它的極化器。
所述的纖維支路20另外還優(yōu)選地具有一個(gè)程度為1的去相干元件22。該去相干元件22在所述傳播于傳導(dǎo)線支路20內(nèi)的波中產(chǎn)生一個(gè)差分的光程差，該光程差要大于光源4的相干長(zhǎng)度。因此，利用在下述移相裝置7、7’中的模式耦合而阻止了干擾效應(yīng)。如果調(diào)制器位于支路20’中，則該調(diào)制器優(yōu)選地以至少長(zhǎng)1的線路被放置于纖維端或檢測(cè)器5之前。
所述兩個(gè)纖維支路20、20’中的至少一個(gè)有效地與移相單元相連接。該移相單元本來就相當(dāng)于已知的調(diào)相單元，并主要包括上述的信號(hào)處理器6和至少一個(gè)經(jīng)調(diào)制信號(hào)線61與該處理器相連接的調(diào)相器7、7’。但此處的至少一個(gè)調(diào)相器7、7’并不是以已知的方式被用來調(diào)制所述的相差，而是被用作準(zhǔn)靜態(tài)的移相裝置。優(yōu)選地采用一種壓電調(diào)制器作為調(diào)相器7，其中，各纖維支路20、20’的一部分被繞在調(diào)制器7的壓電體上。但也可以采用其它的調(diào)制器，特別是一種基于波導(dǎo)中的壓電效應(yīng)的集成光調(diào)制器。
在最簡(jiǎn)單的實(shí)施方案中，兩個(gè)纖維支路20、20’中只有一個(gè)與調(diào)相器7有效地相連接，其中該纖維支路的選擇是任意的。而在此處的實(shí)施例中，每個(gè)纖維支路20、20’都與調(diào)相器7、7’有效地連接。所述兩個(gè)調(diào)相器7、7’優(yōu)選地與同一信號(hào)處理器相連接。
在圖1中用窄箭頭示出了本發(fā)明電流傳感器的正向和反向波的極化。同時(shí)用寬箭頭給出了波的傳播方向。由光源4發(fā)出的正向光波在極化器21內(nèi)被極化，并通過45°接頭以兩種相互正交的極化而被輸入耦合到保持極化的傳導(dǎo)纖維2中，此處是耦合到傳導(dǎo)纖維20中。所述的兩種極化在下文也被稱作兩個(gè)正交的線性極化波。傳導(dǎo)纖維2的去相干元件22對(duì)該波具有損壞相干的作用，并在兩種傳播的正交極化當(dāng)中產(chǎn)生一個(gè)差分的光程差，該光程差明顯大于光源4的相干長(zhǎng)度。必須相應(yīng)地選擇所述的去相干元件21的長(zhǎng)度1，其中應(yīng)滿足ΔL＝1ΔnG，ΔL為程差，ΔnG為所述兩種極化所看到的群折射率差。
正向波的正交極化穿過第一調(diào)制器7的作用區(qū)，并通過耦合器8和所述傳導(dǎo)線2的另一個(gè)保持極化的纖維段23而到達(dá)延相元件3。在此處把正交極化波轉(zhuǎn)換成兩個(gè)左右圓形極化的波，如圖1所示。所述的圓形波穿過傳感纖維1；在線圈端10被反射和互換其極性狀態(tài)；返回到所述的線圈；然后在λ/4延遲器內(nèi)再次被轉(zhuǎn)換成正交線性極化的波，此時(shí)它們的極化垂直于相應(yīng)的正向波的極化。如果所述支路20、20’至少近似地具有相同的光學(xué)長(zhǎng)度，那么當(dāng)沒有電流流經(jīng)電流導(dǎo)體S時(shí)，所述正向和反向波在檢測(cè)器方的纖維端處的整個(gè)差分的相差就等于0，而當(dāng)電流導(dǎo)體S有電流流過時(shí)就不等于0。反向波被導(dǎo)過耦合器8和檢測(cè)器支路20’，在檢測(cè)器內(nèi)造成干涉，并由此檢測(cè)所產(chǎn)生的干涉信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，所述正交極化的差分相位借助一種準(zhǔn)靜態(tài)相位控制來進(jìn)行控制，并由此調(diào)定一個(gè)合適的工作點(diǎn)。這種準(zhǔn)靜態(tài)相位控制可以從D.A.Jackson等人的“Elimination of drift in a single-modeoptical fiber interferometer using a piezoelectricallystretched coiled fiber”，應(yīng)用光學(xué)，卷19號(hào)17，1980中公開過，在那兒它被應(yīng)用于光纖的馬赫-錢德爾干涉儀中。在此，在正交點(diǎn)Q中選擇所述的工作點(diǎn)，也就是說選擇ΔΘ＝ΔΘ1+ΔΘ2＝π/2+mπ，其中m為整數(shù)。工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)如圖2所示。此處的ΔΘ是一個(gè)組合的相差，它是傳播于電流傳感器內(nèi)的波在兩個(gè)分開的纖維支路中所累積下來的。在此，ΔΘ1和ΔΘ2是兩個(gè)支路中的相差。在兩個(gè)纖維支路具有相同的光學(xué)長(zhǎng)度的情況下，在無電流狀態(tài)和由于相反的極化，ΔΘ1將會(huì)等于-ΔΘ2。
在本發(fā)明的傳感器中，可以控制正向和/或反向波的正交極化的相位。
根據(jù)本發(fā)明，工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)、相差的控制、以及信號(hào)檢測(cè)等是通過把所述正向和反向波分配到兩個(gè)分開的纖維支路20、20’上來實(shí)現(xiàn)的。
下面借助圖3來詳細(xì)講述為此所采用的檢測(cè)器5和調(diào)制單元。反向的正交線性極化波通過檢測(cè)支路20’到達(dá)檢測(cè)器5。該檢測(cè)器具有一個(gè)優(yōu)選對(duì)極化不敏感的輻射分配器51，該分配器優(yōu)選地按比例1∶1劃分所述的光線。所產(chǎn)生的兩對(duì)正交波中的每一對(duì)在一個(gè)作用為分析器的極化器52中被設(shè)成干涉，并在各光電二極管53內(nèi)檢測(cè)所產(chǎn)生的光I+和I-。所述的分析器52相對(duì)于檢測(cè)支路20’的纖維軸以±45°的角度對(duì)準(zhǔn)，以致于其自身的傳輸方向相互垂直。對(duì)于所檢測(cè)的光電二極管信號(hào)I+和I-，適合I±＝I0(1±Kcos(ΔΦ+ΔΘ))其中I0為正交點(diǎn)內(nèi)的光強(qiáng)，K為干涉條紋的可見度。
在信號(hào)處理器6的減法元件62內(nèi)求出所述兩個(gè)光電二極管信號(hào)的差，并將其輸入到正交控制器64中。由正交控制器64如此地控制所述的調(diào)相器，使得所述的差在無電流狀態(tài)和無外部影響的情況下等于0。在該情形下到達(dá)所述的正交點(diǎn)Q。這種控制是準(zhǔn)靜態(tài)地進(jìn)行的，也就是說不斷地調(diào)節(jié)到該正交點(diǎn)，其中，在工作點(diǎn)可能漂移或通過外部影響緩慢地感生出相移的情況下對(duì)所述的電壓值進(jìn)行匹配。對(duì)此，具有小頻率帶寬、譬如5Hz的正交控制器64就足夠了。
而在所述方法的一種優(yōu)選變型方案中，另外還對(duì)由在電流導(dǎo)體S內(nèi)需測(cè)量的交變電流所引起的交變的調(diào)相進(jìn)行補(bǔ)償。為此需要一個(gè)具有較大帶寬、譬如100Hz的正交控制器，由它還補(bǔ)償所述差中的周期性波動(dòng)。這種補(bǔ)償是一種動(dòng)態(tài)的閉環(huán)控制。在該情形下，由正交控制器所產(chǎn)生并被施加到調(diào)制器7、7’上的電壓同時(shí)被用作所述傳感器的輸出信號(hào)。
可以把單個(gè)的調(diào)制器既用于準(zhǔn)靜態(tài)的控制也用于動(dòng)態(tài)地控制。而在一種優(yōu)選實(shí)施方案中設(shè)立了兩個(gè)調(diào)制器7、7’，其中一個(gè)被用于準(zhǔn)靜態(tài)的控制，另一個(gè)被用于動(dòng)態(tài)的控制。
如果不補(bǔ)償所述電流感應(yīng)的調(diào)相，則用于測(cè)量流經(jīng)電流導(dǎo)體L的電流的信號(hào)處理器另外還具有一個(gè)加法元件63和一個(gè)除法元件65。在流經(jīng)電流的狀態(tài)下，在光強(qiáng)恒定時(shí)所獲得的信號(hào)I+、I-之差與電流成比例。兩個(gè)信號(hào)的總和與光強(qiáng)成比例。在除法元件65中把所述的差除以該總和便得出檢測(cè)信號(hào)60S＝(I+-I-)/(I++I-)＝Ksin(ΔΦ)≈KΔΦ此時(shí)的該信號(hào)與光強(qiáng)I0無關(guān)，但與電流I成比例。
在圖4中示出了本發(fā)明電流傳感器及其調(diào)制單元的另一實(shí)施方案。此處設(shè)立了三個(gè)近似相同的輻射分配器51、51’、51”。兩個(gè)反向波中的每一個(gè)在所述的輻射分配器內(nèi)都會(huì)經(jīng)歷一次反射和一次透射。該裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)，即兩種波會(huì)經(jīng)受輻射分配器特性的，由老化過程、溫度波動(dòng)和氣體外部影響所導(dǎo)致的相同變化。
利用本發(fā)明的電流傳感器可以獲得一個(gè)與調(diào)制器及其調(diào)制單元的穩(wěn)定性無關(guān)的檢測(cè)信號(hào)。上述實(shí)施例在此也可以有其它的變型。于是，為代替線圈形傳感纖維，也可以采用集成的光學(xué)器件來作為線圈形的傳感纖維。如同在集成的光學(xué)實(shí)施方案中一樣，該線圈在光纖實(shí)施方案也可以由單個(gè)的繞組構(gòu)成。另外，為替代對(duì)極化不敏感的輻射分配器和所述的兩個(gè)分析器，也可以使用極化的輻射分配器。
參考符號(hào)清單L電流導(dǎo)體1傳感纖維10 反射器2光纖傳導(dǎo)線20 第一纖維支路20’第二纖維支路21 極化器22 延遲回線23 另一保持極化的纖維段3延相元件4光源5檢測(cè)器50 檢測(cè)信號(hào)線51 輻射分配器52 分析器53 光電二極管6信號(hào)處理器60 傳感信號(hào)線61 調(diào)制信號(hào)線62 減法元件63 加法元件64 正交控制器65 除法元件7調(diào)相器7’ 調(diào)相器8耦合器
權(quán)利要求
1.光學(xué)的電流傳感器，具有一個(gè)反射干涉儀，該反射干涉儀具有一個(gè)光纖傳導(dǎo)線(2)和一個(gè)線圈形光傳感器(1)，其中所述傳感器(1)的第一端被連接到所述的傳導(dǎo)線(2)上，其第二端設(shè)有一個(gè)反射器(10)，具有至少一個(gè)用于對(duì)在所述傳導(dǎo)線內(nèi)傳播的相互正交極化的兩個(gè)光波的相差進(jìn)行移相的裝置(7，7’)，以及還具有一個(gè)檢測(cè)器(5)，其特征在于所述的傳導(dǎo)線(2)具有一個(gè)保持極化且用于兩個(gè)相互正交極化的正向波的第一纖維支路(20)和一個(gè)保持極化且用于兩個(gè)相互正交極化的反向波的第二纖維支路(20’)，其中所述的兩個(gè)纖維支路(20，20’)通過傳感器方的耦合器(8)相互連接，并且所述的第一纖維支路(20)與一個(gè)光源(4)相連，以及所述的第二纖維支路(20’)與所述的檢測(cè)器(5)相連，而且所述的至少一個(gè)用于移相的裝置(7)與所述的兩個(gè)纖維支路(20，20’)之一有效地相連接。
2.按權(quán)利要求1的電流傳感器，其特征在于所述的兩個(gè)纖維支路(20，20’)利用其纖維軸如此地通過耦合器(8)彼此相連，使得在所述兩個(gè)支路中傳播的光波相對(duì)于纖維軸的極化方向被互換。
3.按權(quán)利要求1的電流傳感器，其特征在于所述的兩個(gè)纖維支路(20，20’)至少近似地具有相同的光學(xué)長(zhǎng)度。
4.按權(quán)利要求1的電流傳感器，其特征在于所述至少一個(gè)用于移相的裝置(7)和所述的檢測(cè)器(5)被連接到一個(gè)信號(hào)處理器(6)上，該信號(hào)處理器具有用于正交控制和補(bǔ)償準(zhǔn)靜態(tài)相移的裝置(62，64)。
5.按權(quán)利要求1的電流傳感器，其特征在于所述至少一個(gè)用于移相的裝置(7)和所述的檢測(cè)器(5)被連接到一個(gè)信號(hào)處理器(6)上，該信號(hào)處理器具有用于對(duì)由需測(cè)量的交變電流感生的相移進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置(62，64)。
6.按權(quán)利要求1的電流傳感器，其特征在于設(shè)立兩個(gè)用于相移的裝置(7，7’)，其中每個(gè)裝置被分配給另一個(gè)纖維支路(20，20’)。
7.按權(quán)利要求4-6的電流傳感器，其特征在于用于相移的兩個(gè)裝置(7，7’)被連接到同一信號(hào)處理器(6)上。
8.按權(quán)利要求1的電流傳感器，其特征在于所述的檢測(cè)器(5)具有三個(gè)輻射分配器(51，51’，51”)，這些輻射分配器被如此地布置，使得反向波中的每一個(gè)都通過所述輻射分配器進(jìn)行反射和透射。
9.用于在如權(quán)利要求1-7之一所述的具有反射干涉儀的光學(xué)電流傳感器中調(diào)節(jié)工作點(diǎn)的方法，其中所述的電流傳感器具有兩個(gè)纖維支路(20，20’)，其特征在于在所述兩個(gè)纖維支路之一(20)中傳播相互正交地線性極化的正向波，以及在另一纖維支路(20’)中傳播相互正交地線性極化的反向波，而且在至少一個(gè)纖維支路(20，20’)中調(diào)節(jié)在其內(nèi)所傳播的波的相移。
10.按權(quán)利要求9的方法，其特征在于把所述的工作點(diǎn)準(zhǔn)靜態(tài)地調(diào)節(jié)到所述的正交點(diǎn)。
11.按權(quán)利要求9的方法，其特征在于把所述的工作點(diǎn)調(diào)節(jié)到所述的正交點(diǎn)，并且補(bǔ)償由需測(cè)量的電流所引起的周期性相移。
12.按權(quán)利要求10或11的方法，其特征在于把所述相互正交地線性極化的反向波對(duì)劃分成兩個(gè)波對(duì)，在一個(gè)分析器內(nèi)使所產(chǎn)生的每個(gè)波對(duì)發(fā)生干涉，其中所述分析器的導(dǎo)通方向互成90°，而且檢測(cè)所獲得的干涉信號(hào)，求出所述干涉信號(hào)的差，以及把該差調(diào)節(jié)到0。
13.利用如權(quán)利要求1-7之一所述的具有反射配置的光學(xué)電流傳感器來測(cè)量電流的方法，其中所述的電流傳感器具有兩個(gè)纖維支路(20，20’)，其特征在于在所述兩個(gè)纖維支路之一(20)中傳播正交地線性極化的正向波，以及在另一纖維支路(20’)中傳播正交地線性極化的反向波，在至少一個(gè)纖維支路(20，20’)中調(diào)節(jié)在其內(nèi)所傳播的波的相差，把所述相互正交地線性極化的反向波對(duì)劃分成兩個(gè)波對(duì)，在一個(gè)分析器內(nèi)使所產(chǎn)生的每個(gè)波對(duì)發(fā)生干涉，其中所述分析器的導(dǎo)通方向互成90°，檢測(cè)所獲得的干涉信號(hào)，求出所述干涉信號(hào)的和與差，以及把該差除以所述的和，以便獲得一個(gè)與所述需測(cè)量的電流至少近似地成比例的信號(hào)。
全文摘要
光學(xué)的電流傳感器，具有一個(gè)反射干涉儀(1，10)，該傳感器在其光纖傳導(dǎo)線(2)中具有一個(gè)保持極化且用于兩個(gè)相互正交極化的正向波的第一纖維支路(20)和一個(gè)保持極化且用于兩個(gè)相互正交極化的反向波的第二纖維支路(20’)。兩個(gè)纖維支路(20，20’)通過傳感器方的耦合器(8)相互連接。第一纖維支路(20)與一個(gè)光源(4)相連，第二纖維支路(20’)與檢測(cè)器(5)相連。所述兩個(gè)纖維支路(20，20’)中至少有一個(gè)有效地連接了一個(gè)用于移相的裝置(7)。由此可以為波的相差實(shí)現(xiàn)一種準(zhǔn)靜態(tài)的控制，使得對(duì)所述用于移相的裝置所提出的要求要低于對(duì)在這種電流傳感器中所通常使用的調(diào)相器和信號(hào)處理器所提出的要求。
文檔編號(hào)G01R19/00GK1441907SQ01812641
公開日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2001年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月10日
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