[发明专利]一种集成温度监测的光纤电流传感器及其测量方法在审
| 申请号： | 201910001721.7 | 申请日： | 2019-01-02 |
| 公开（公告）号： | CN109696577A | 公开（公告）日： | 2019-04-30 |
| 发明（设计）人： | 邓洁清;汤晓峥;宋跃江;方乐;魏旭;范忠;喻春雷;张祥;施琳;施纪栋;刘一丹;张亚飞;李然;何茂慧;张靖宁;冯轩;王瑶;徐伟弘 | 申请（专利权）人： | 国网江苏省电力有限公司;国网江苏省电力有限公司检修分公司;南京大学 |
| 主分类号： | G01R15/24 | 分类号： | G01R15/24;G01K11/32 |
| 代理公司： | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 陈建和 |
| 地址： | 210024 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种集成温度监测的光纤电流传感器及其测量方法，装置包括光源模块、光纤电流传感模块、光纤温度传感模块以及信号处理模块，所述光源模块提供测试光源；所述光纤电流传感模块和光纤温度传感模块分别采集并处理待测导线的电流信息和温度信息，并传输至信号处理模块；所述信号处理模块包括电流信号处理子模块和温度信号处理子模块，分别接收并处理待测导线电流信息及工作温度信息，电流信号处理子模块同步接收工作温度信息，对电流初值进行补偿计算后输出精确的电流值。本发明提供的测量方法完全基于上述装置，解决了由于忽略温度波动导致的光纤电流传感器测量精度及可靠性差的难题，同时可以达到节省制作成本，故障报警的目的。 | ||
| 搜索关键词： | 光纤电流传感器 信号处理模块 子模块 测量 电流传感模块 电流信号处理 工作温度信息 光纤温度传感 光源模块 温度监测 光纤 温度信号处理 补偿计算 测试光源 导线电流 电流信息 故障报警 同步接收 温度波动 温度信息 采集 传输 输出 制作 | ||
【主权项】：
1.一种集成温度监测的光纤电流传感器，其特征在于：包括光源模块、光纤电流传感模块、光纤温度传感模块以及信号处理模块；所述光源模块与光纤电流传感模块光连接，提供光源，所述光纤电流传感器测量待测导线电流信息，并将电流信息传送至信号处理模块；所述光纤温度传感模块集成在光纤电流传感模块之上，并且与光纤电流传感模块共用光源模块，用于采集光纤工作温度信息，同时将温度信息传送至信号处理模块；所述信号处理模块包括电流信号处理子模块和温度信号处理子模块，所述电流信号处理子模块连接光纤电流传感模块，接收并处理待测导线电流信息，获得待测导线电流初值，温度信号处理子模块连接光纤温度传感模块，接收并处理工作温度信息，获得工作温度值，输出温度监测结果；所述电流信号处理子模块同步接收温度信号处理子模块输出的工作温度值，对待测导线电流初值进行补偿运算后输出精确的电流值。
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- 一种带测量装置的电流互感器-201711098596.3
- 田志国;袁亮;张贺;薛潇敏;孙振世;韩笑;秦果;孙海洋;史文强;倪云玲 - 许继集团有限公司;国家电网公司
- 2017-11-09 - 2019-05-17 - G01R15/24
- 本发明涉及光纤传感技术领域，特别是一种带测量装置的电流互感器。该电流互感器包括光源、耦合器模块、起偏器、直波导相位调制器、光电探测器和信号处理装置，耦合器模块设置有反射光输出端和反射光测试端，反射光输出端连接光电探测器，反射光测试端连接反射光测试装置，本发明通过设置耦合器模块将反射光信号分为用于反射光测试的部分和用于测量的部分，在光电探测器出现无输出的现象时，在不改变现有结构的前提下，可通过反射光测试装置直接进行测试，从而判断光电探测器是否故障，解决了全光纤电子式电流互感器中有源器件的故障检测过程中拆卸、断纤导致检测不便利且对互感器光路结构影响较大的问题。
- 一种嵌入分布式温度传感器的全光纤电流互感器传感装置及温度补偿算法-201910098405.6
- 程嵩;陈庆国;宋春辉;池明赫;王新宇;林林 - 哈尔滨理工大学
- 2019-01-31 - 2019-05-17 - G01R15/24
- 一种嵌入分布式温度传感器的全光纤电流互感器传感装置及温度补偿算法，属于光学电流传感测量技术领域，提出一种抗温度干扰的能力强、补偿准确、测量误差小的全光纤电流互感器传感装置。本发明中，SLD光源、光纤起偏器、光电探测器均与光纤耦合器连接，光纤起偏器依次与相位调制器、保偏光纤延迟线连接，保偏光纤延迟线、1/4波片和传感部分连接，被测导线穿过传感部分，传感部分和光电探测器均与信号处理单元连接，信号处理单元与相位调制器连接；温度补偿算法为：传感环内等角度分布N个温度传感器，每个温度传感器测得该点传感光纤的温度值，通过温度补偿角公式计算补偿角度。本发明可提高全光纤电流互感器测量准确度的温度稳定性。
- 一种新型全光纤电子式电流互感器和一种光纤波片-201711085876.0
- 田志国;池立江;袁亮;冉允喜;孙振世;张贺;寄晓栋;韩笑;魏少鹏 - 许继集团有限公司;国家电网公司
- 2017-11-07 - 2019-05-14 - G01R15/24
- 本发明涉及光纤传感技术领域，特别是一种新型全光纤电子式电流互感器和一种光纤波片。该电流互感器包括光纤波片和信号处理装置，光纤波片包括波片本体、压电陶瓷和温度传感器，波片本体通过物理或化学的方法固定贴敷在所述压电陶瓷表面；压电陶瓷设置用于控制调节波片本体的尺寸，温度传感器用于检测波片本体的温度，信号处理装置的输出端连接温度传感器，信号处理装置的输出端连接压电陶瓷，通过温度传感器实时采集波片本体的温度信息并传输给信号控制装置，信号控制装置输出控制压电陶瓷，从而改变波片本体的尺寸，进而对波片本体形成了温度补偿式的控制，解决了由于温度变化导致的波片尺寸变化造成的测量精度降低的问题。
- 一种闭环反馈控制的电流互感器-201711086983.5
- 袁亮;韩笑;步梦琼;翟鹏飞;刘万成;李文明;范冬冬;李宝明 - 许继集团有限公司;国家电网公司
- 2017-11-07 - 2019-05-14 - G01R15/24
- 本发明涉及一种闭环反馈控制的电流互感器，包括全光纤传感环1、保偏光纤2和采集器3，采集器3包括光源4、光纤耦合器5、光纤起偏器6、直波导相位调制器7、保偏光纤延迟环8、光电探测器12、信号调理电路13、A/D转换器14、处理模块15和D/A转换器16，全光纤传感环1包括光纤波片9、保圆传感光纤10和光纤反射镜11。通过光电探测器12、信号调理电路13、A/D转换器14、处理模块15和D/A转换器16形成的闭环反馈环能够对传感光路相位状态进行反馈控制。因此，通过该电流互感器内部各元器件的配合使用以及闭环反馈控制，能够提升光纤电流互感器的检测可靠性，实现高可靠性检测。
- 偏振检偏式闭环全光纤电流互感器-201910194734.0
- 刘泽;薛挺 - 北京交通大学
- 2019-03-14 - 2019-05-14 - G01R15/24
- 本发明提供了一种偏振检偏式闭环全光纤电流互感器。包括：宽带光源、探测器、保偏光纤分束偏振器、相位调制器、λ/4波片、传感光纤、反射镜、探测器和控制电路。宽带光源发出宽谱光给保偏光纤分束偏振器，保偏光纤分束偏振器输出光波给相位调制器和λ/4波片，λ/4波片将偏振光分解为左旋圆和右旋圆偏振光并传输给传感光纤。传感光纤内的电流产生的磁场通过法拉第效应引起光波偏振态旋转，在传感光纤的末端经反射镜反射的偏振光经过λ/4波片后合成为线偏振光，通过探测器和控制电路检测检偏处理后的线偏振光的光功率，得到数字信号，并数字信号作为开环数字量反馈给相位调制器，以实现闭环反馈。本发明可以实现大动态范围、高精度、高稳定的电流检测。
- 一种反射型强度调制多芯光纤电流传感系统-201710548882.9
- 付松年;杨正;姜智升;唐明;朱本鹏 - 华中科技大学
- 2017-07-06 - 2019-05-10 - G01R15/24
- 本发明公开了一种反射型强度调制多芯光纤电流传感系统，包括：光信号发射模块、光信号调制模块、多芯光纤耦合器、多芯光纤、电磁敏感复合材料、光电探测器和电信号处理模块；多芯光纤的一端与所述多芯光纤耦合器的一端相连，多芯光纤的另一端与电磁敏感复合材料的反射面保持一定距离，电磁敏感复合材料连接在待测电力系统中。本发明系统具有抗电磁干扰性强、安全性高、成本低廉、结构灵活和可靠性好等优点，同时既能测量直流信号也能测量交流信号，还可与不同复合材料相结合，实现其他物理参数的测量。
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