现代工业的高速开展，对电网的运送和检测提出了更高的要求，传统的高压大电流的丈量手法将面对严峻的检测．跟着光纤技能和资料科学的开展而开展起来的光纤电流传感体系，因具有很好的绝缘性和抗干扰才能，较高的丈量精度，简单小型化，没有潜在的爆破风险等一系列优越性，而遭到人们的广泛注重．光纤电流传感器的首要原理是使用磁光晶体的法拉弟效应．依据of=VBl，经过对法拉弟旋转角0F的丈量，可得到电流所发作的磁场强度，然后能够计算出电流巨细．因为光纤具有抗电磁干扰才能强、绝缘性能好、信号衰减小的长处，因而在法拉弟电流传感器研讨中，一般均选用光纤作为传输介质，其作业原理如下图：
光纤电流传感器示意图
激光束经过光纤，并经起偏器发作偏振光，经自聚焦透镜人射到磁光晶体：在电流发作的外磁场效果下，偏振面旋转θF视点；经过检偏器、光纤，进人信号检测体系，经过对θF的丈量得到电流值．
当设置体系中两偏振器透光主轴的夹角为45°，经过传感体系后的出射光强为：
l=（Io/2）（1+sin2θF）
式中Io为入射光强．经过对出射光强的丈量，就能够得出θF，然后可测出电流的巨细．
详解光纤电流传感器原理
1、光纤电流传感器原理
Tip：当线偏振光在介质中传达时，若在平行于光的传达方向上加一强磁场，则光振荡方向将发作偏转，偏转视点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，份额系数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。
01、光纤电流传感器结构
图示：光纤电流传感器结构示意图
光纤电流传感器首要由传感头、运送与接纳光纤、电子回路等三部分组成（如图所示）。传感头包括载流导体，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视点，可分为无源式和有源式两类。
02、无源式光纤电流互感器（OFCT）
OFCT首要使用了法拉第磁光效应。即磁场不能对自然光发作直接效果，但在光学各向同性通明介质中，外加磁场H可使在介质中沿磁场方向传达平面偏振光的偏振面发作旋转。这种现象被称为磁致旋光效应或法拉第效应。 当一束线性偏振光经过置于磁场中的法拉第旋光资料时，若磁场方向与光的传达方向相同，则光的偏振面将发作旋转。旋转角θ正比于磁场强度H沿偏振光经过资料途径的线积分：
式中，V为磁光资料的Verder常数，旋转视点θ与被测电流i成正比。使用检偏器将旋转角θ的改变，转化为输出光强度的改变，经光电改换及相应的信号处理，便可求得被测电流i，如图所示。
图示：光纤电流传感器传感头
03、有源式光纤电流传感器（HOCT）
这是一种根据传统 互感器传感原理，使用有源器材调制技能、以光纤为信号传输前言，将高压侧转化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式传感器。它既发挥了光纤体系的绝缘性能好、抗干扰才能强的长处显着降低了大电流高压互感器的体积、分量和制作本钱，又使用了传统互感器原理技能老练的优势，避免了纯光学互感器光路杂乱、稳定性差等技能难点。 有源OFCT是经过一次采样传感器（空心线圈或小CT，电阻分流器） 将电流信号传递给发光元件而变成光信号，再由光纤传递到低电位侧、改换成电信号今后输出。高压侧电子器材供电方法有光供电、母线电流供电和太阳能电池供电等。现在使用最多的是选用空心线圈的有源式OFCT，其组成原理图如图所示。
图示：有源式光纤电流传感器构成原理图
空心线圈的截面为矩形或圆形，其感应电动势与线圈的尺度、匝数以及一次电流有关，受外磁场和载流导体方位的影响小。因而，对空心线圈的输出电压积分即可还原为被测电流。
