[发明专利]一种反射型强度调制多芯光纤电流传感系统

权利要求书

1.一种反射型强度调制多芯光纤电流传感系统，其特征在于，包括：光信号发射模块(1)、光信号调制模块(2)、多芯光纤耦合器(3)、多芯光纤(4)、电磁敏感复合材料(5)、光电探测器(6)和电信号处理模块(7)；

所述多芯光纤耦合器(3)包括N个单芯并行支路，所述多芯光纤(4)包括N个纤芯，N≥2；

所述光信号发射模块(1)的输出端通过光信号调制模块(2)与多芯光纤耦合器(3)的n个单芯并行支路连接，1≤n＜N；

所述多芯光纤耦合器(3)的其它(N-n)个单芯并行支路通过所述光电探测器(6)与所述电信号处理模块(7)的输入端相连；

所述多芯光纤(4)的一端与所述多芯光纤耦合器(3)的一端相连，多芯光纤(4)的另一端与电磁敏感复合材料(5)的反射面保持一定距离，所述电磁敏感复合材料(5)连接在待测电力系统中。

2.如权利要求1所述的一种反射型强度调制多芯光纤电流传感系统，其特征在于，所述电磁敏感复合材料(5)接收待测电力系统的直流电信号产生固定位移，接收待测电力系统的交流信号产生同频率的机械振动，电磁敏感复合材料(5)与多芯光纤端面距离小于10mm，夹角小于5°。

3.如权利要求2所述的一种反射型强度调制多芯光纤电流传感系统，其特征在于，所述系统在工作时，光信号发射模块(1)产生光束经由光信号调制模块(2)进行调制产生信号光，多芯光纤耦合器(3)的n个单芯并行支路与多芯光纤(4)的n个纤芯连接并传输信号光，信号光在多芯光纤(4)端面出射至电磁敏感复合材料(5)表面发生反射，多芯光纤(4)的另外(N-n)个纤芯接收反射光，并与多芯光纤耦合器(3)的另外(N-n)个单芯并行支路连接传输反射光至光电探测器(6)进行光电转换，得到的电信号经电信号处理模块(7)处理得到接收光功率，利用接收光功率获得电磁敏感复合材料(5)的固定位移或者机械振动产生的位移，结合电磁敏感复合材料的磁致伸缩效应得到待测电力系统的待测电量信息。

4.如权利要求3所述的一种反射型强度调制多芯光纤电流传感系统，其特征在于，所述电信号处理模块(7)包括：放大电路、带通滤波器、相敏检波电路、低通滤波器、模数转换器和上位机处理模块，放大电路和带通滤波器对电信号进行初步放大和去噪，经相敏检波电路对信号频率进行锁相放大，再由低通滤波电路滤除大部分噪声后，由模数转换器转换为数字信号并在上位机处理模块进行处理，得到接收光功率。

5.如权利要求4所述的一种反射型强度调制多芯光纤电流传感系统，其特征在于，所述上位机处理模块包括数据采集电路、数据传输电路、数据处理模块，数据采集电路获取数字信号，由数据传输电路传输至数据处理模块中得到接收光功率。

6.如权利要求1-5任一所述的一种反射型强度调制多芯光纤电流传感系统，其特征在于，所述光信号发射模块(1)为非相干光源，包括：LED、宽带光源和ASE光源。

7.如权利要求6所述的一种反射型强度调制多芯光纤电流传感系统，其特征在于，所述光信号发射模块(1)为LED。

8.如权利要求1-5任一所述的一种反射型强度调制多芯光纤电流传感系统，其特征在于，所述光信号调制模块(2)包括驱动电路和调制电路，驱动电路用于限制通过光源的电流输出信号光，调制电路用于接收信号光输出稳定的信号光。

9.如权利要求1-5任一所述的一种反射型强度调制多芯光纤电流传感系统，其特征在于，所述光电探测器(6)为PIN光电二极管或者APD雪崩二极管。