光纤电流传感器原理知和传感器的分类

　　定义：光纤电流传感器是以法拉第磁光效应为基础，以光纤为介质的新型电流传感器。

　　一，光纤电流传感器原理。

　　Tip:当线偏振光在介质中传播时，若在平行于光的传播方向上加一强磁场，则光振动方向将发生偏转，偏转角度ψ与磁感应强度B和光穿越介质的长度l的乘积成正比，即ψ=V*B*l，比例系数V称为费尔德常数，与介质性质及光波频率有关，偏转方向取决于介质性质和磁场方向，上述现象称为法拉第效应，1845年由M.法拉第发现。

　　1，光纤电流传感器结构。

　　光纤电流传感器主要由传感头，输送与接收光纤，电子回路等三部分组成（如图所示），传感头包含载流导体，绕于载流导体上的传感光纤，以及起偏镜，检偏镜等光学部件，电子回路则有光源，受光元件，信号处理电路等，从传感头有无电源的角度，可分为无源式和有源式两类。

　　2，无源式光纤电流互感器（OFCT）。

　　OFCT主要利用了法拉第磁光效应，即磁场不能对自然光产生直接作用，但在光学各向同性透明介质中，电流传感器外加磁场H可使在介质中沿磁场方向传播平面偏振光的偏振面发生旋转，这种现象被称为磁致旋光效应或法拉第效应。

　　当一束线性偏振光通过置于磁场中的法拉第旋光材料时，若磁场方向与光的传播方向相同，则光的偏振面将产生旋转。

　　3，有源式光纤电流传感器（HOCT）。

　　这是一种基于传统互感器传感原理，利用有源器件调制技术，以光纤为信号传输媒介，将高压侧转换得到的光信号送到低压侧解调处理，并得到被测电流信号的新型传感器，它既发挥了光纤系统的绝缘性能好，抗干扰能力强的优点明显降低了大电流高压互感器的体积，重量和制造成本，又利用了传统互感器原理技术成熟的优势，避免了纯光学互感器光路复杂，稳定性差等技术难点。

　　可以用不同的观点对传感器进行分类：它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)，它们的用途，它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。

　　根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类：。

　　传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化，极化，热电，光电，磁电等效应，被测信号量的微小变化都将转换成电信电流传感器号。

　　化学传感器包括那些以化学吸附，电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。

　　有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类，大多数传感器是以物理原理为基础运作的，化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的可能性，价格问题等，解决了这类难题，化学传感器的应用将会有巨大增长。

　　按照其用途，传感器可分类为：压力敏和力敏传感器，位置传感器，液面传感器能耗传感器，速度传感器，热敏传感器，加速度传感器，射线辐射传感器，振动传感器，湿敏传感器，磁敏传感器，气敏传感器，真空度传感器，生物传感器等。

　　以其输出信号为标准可将传感器分为：模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号，数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)，膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)，开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。

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