[发明专利]一种全光纤型电流互感器的初始相位差的测量方法

摘要

一种全光纤型电流互感器的初始相位差的测量方法，全光纤型电流互感器包括：光源、耦合器、直波导调制器、1/4波片、传感光纤环、反射镜和光探测器、数字信号处理器、A/D转换器和D/A转换器；数字信号处理器输出数字量控制D/A转换器产生高低幅度的方波对直波导调制器进行相位调制，并控制施加到直波导调制器上的累加步进电压Vi，数字信号处理器计算相邻两个干涉光强差值绝对值△P，并对△P进行极小值判断，当△P趋近于零时，Vi对应的电压等于补偿系统初始相位差所需的调制电压。利用相位差与调制电压之间的线性对应关系，可以得到系统的初始相位差。本发明不需改变全光纤型电流互感器的光路和结构，测量精度高。

主权项

一种全光纤型电流互感器的初始相位差的测量方法，其特征在于：测量方法包括以下步骤：(1)数字信号处理器输出数字量DH0、DL0，控制D/A转换器产生频率为本征频率F的两倍、低电平为VL0、高电平为VH0的对称方波，其中DH0对应方波的高电平，DL0对应方波的低电平；(2)低电平为VL0、高电平为VH0的对称方波对直波导调制器进行相位调制，累加步进电压Vi初始值为0；(3)由数字信号处理器输出形如DH＝DH0+(2N‑1)×Di(N＝1，2，3，4…)和DL＝DL0+2N×Di(N＝1，2，3，4…)的数字量，控制D/A转换器产生频率为2F的方波，且其高电平为VH＝VH0+(2N‑1)×Vi(N＝1，2，3，4…)，低电平为VL＝VL0+2N×Vi(N＝1，2，3，4…)，N的变化频率为2F；(4)数字信号处理器控制累加步进电压Vi以固定频率f、步进电压VN累加，即Vi(n+1)＝Vi(n)+VN；(5)光探测器将干涉后的光强信号PL和PH转换为模拟电压信号，进入A/D转换器得到数字量信号，在时间上PL和VL，PH和VH分别对应；(6)数字信号处理器计算上述数字量信号的差值，从而推算得到光强信号PL和PH的差值，记为ΔP；(7)每当Vi增加VN时，重复上述步骤(3)～(6)，设重复次数为i，得到第i次步进时PL和PH的差值ΔPi，数字信号处理器对ΔPi值进行极小值判断，当ΔPi趋近于零时，此时Vi对应的电压即为补偿系统初始相位差所需的调制电压；(8)通过调制电压与相位差之间的线性对应关系得到系统的初始相位差，或直接使用此时调制电压Vi所对应的数字量作为归一化的初始相位差。