專利名稱：雙路干涉閉環(huán)檢測的免溫度補償光纖電流互感器及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖傳感領(lǐng)域與光電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙路干涉閉環(huán)檢測的免溫度補償光纖電流互感器及方法。
背景技術(shù)：
在智能電網(wǎng)與數(shù)字化變電站建設(shè)的背景下，用作電力線電流測量的電子式電流互感器是重要的設(shè)備之一。當前電子式互感器主要分為有源式電子式互感器和無源式電子式互感器，其中無源式電子式互感器采用光學(xué)傳感原理進行電流測量，具有無電磁干擾、動態(tài)范圍大、可測直流等有源式電子式互感器無法比擬的優(yōu)點，因此受到工業(yè)界廣泛的重視。無源式的光學(xué)電流互感器主要有兩種方案，一種是偏振檢測方案，一種是塞格納克(Sagnac)干涉型檢測方案。比較其他方案，基于反射式Sagnac干涉型數(shù)字閉環(huán)檢測方案的光學(xué)電流互感器，具有檢測精度高，穩(wěn)定性強等優(yōu)點，是目前成功投用的主要的無源式電子式互感器。NxtPhase公司與ABB在此方面進行了大量基本問題以及實際工程研究，如James N. Blake等人制作的光纖電流互感器已經(jīng)實現(xiàn)了掛網(wǎng)應(yīng)用(Applicationsof High-Voltage Fiber Optic current sensor， Power Engineering Society GeneralMeeting, 2006. IEEE)。南瑞航天電氣與南瑞繼保電氣也推出了基于干涉檢測型的光纖電流互感器，并在高壓輸電網(wǎng)與智能網(wǎng)獲得了一定程度得實際應(yīng)用?；诟缮嫘蛿?shù)字閉環(huán)檢測方案的光學(xué)電流互感器，目前其核心部件光纖傳感環(huán)主要采用光纖λ/4波片和低雙折射光纖的制作方案。λ/4波片采用截取四分之一拍長的高雙折射保偏光纖制作，其中，采用橢圓芯高雙折射制作非精確的λ/4波片可以實現(xiàn)對傳感光纖磁光效應(yīng)的溫度補償，從而制成全溫度范圍內(nèi)滿足測量要求的光纖傳感環(huán) (Temperature and vibrationinsensitive fiber-optic current sensor, JOURNAL OF LIGHTWAVETECHN0L0GY, VOL. 20，NO. 2，F(xiàn)EBRUARY2002)。但是，由于制作波片采用的高雙折射光纖拍長與熔接時熔接機放電電弧功率的均勻性，很難獲得所需要的波片延遲度；其次，采用該方案的電流傳感環(huán)傳感強度比易受應(yīng)力雙折射的影響，并且這種應(yīng)力雙折射受外部環(huán)境溫度的影響，在實際的應(yīng)用場景中，惡劣的外部環(huán)境給系統(tǒng)的精度以及溫度性能穩(wěn)定性造成了隱患。根據(jù)實際投入使用該類型電流互感器故障調(diào)查顯示，主要表現(xiàn)為傳感環(huán)的精度漂移與溫度性能故障。公開號為CN201589873U的中國實用新型專利公開了一種光纖電流傳感環(huán)用傳感光纖，該光纖采用為一種特殊的旋轉(zhuǎn)高雙折射保偏光纖，由不旋轉(zhuǎn)部分、勻變速旋轉(zhuǎn)部分以及勻速旋轉(zhuǎn)部分三個部分組成，其中勻變速旋轉(zhuǎn)中的最高旋轉(zhuǎn)率與勻速旋轉(zhuǎn)率相同。該光纖可以替換λ/4波片和低雙折射光纖方案，勻變速旋轉(zhuǎn)部分起到類似于光偏振態(tài)轉(zhuǎn)變的作用。采用該光纖制作的傳感環(huán)具有良好的抗應(yīng)力雙折射作用和穩(wěn)定的溫度特性，其不足之處在于全溫范圍內(nèi)，該光纖的傳感效應(yīng)比的變化量大于電子式互感器測量要求精度范圍，無法滿足電子式互感器的測量要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種免溫度補償?shù)碾娏鳒y量方法，其在全溫度范圍內(nèi)具有高精度的特點。本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種具有雙傳感支路，采用干涉閉環(huán)檢測的免溫度補償光纖電流互感器，其在全溫度范圍內(nèi)具有高精度的特點。一種免溫度補償?shù)碾娏鳒y量方法，具體為光源發(fā)出的光經(jīng)分別進入兩傳感支路，兩傳感支路中的傳感光纖環(huán)具有不同的溫度特性，且在光纖末端均鍍有金屬反射膜；在每一傳感支路中，將光變成兩束等強度且相互正交的線偏振光，并通過調(diào)制驅(qū)動信號對兩線偏振光的相位差進行調(diào)制；調(diào)制得到的兩線偏振光進入傳感光纖環(huán)，傳感光纖環(huán)將兩線偏振光分別轉(zhuǎn)換為左旋與右旋橢圓偏振光，在探測電流磁場的作用下左旋與右 旋橢圓偏振光產(chǎn)生電流作用的相位差，并經(jīng)過光纖末端的金屬反射膜反射使得相位差加倍后再變回兩束正交線偏振光，帶有電流作用的相位差信息的兩束正交線線偏振光發(fā)生干涉產(chǎn)生后兩光強度信號；將兩光強度信號轉(zhuǎn)換為兩電信號，對兩電信號進行信號預(yù)處理和解調(diào)得到兩電流相對強度值；依據(jù)兩電流信息相對強度值生成兩傳感支路的調(diào)制驅(qū)動信號，并對兩電流信息相對強度值進行濾波、比例系數(shù)調(diào)整以及測試電流值計算得到電流測量值。進一步地,所述電流測量值I=1 k ^~L，其中，I1 = I · Ii1 · (T-T0)+I, I2 =
I · k2 · (T-T0)+I, k1； k2分別為兩傳感光纖環(huán)的磁光感應(yīng)強度關(guān)于溫度的變化率，I為傳感光纖環(huán)無溫度效應(yīng)對應(yīng)的電流測量值，T0為標定溫度。一種雙路干涉閉環(huán)檢測的免溫度補償光纖電流互感器，包括光源、光纖耦合器、雙通道相位調(diào)制器、線雙折射光纖延遲線、兩個具有不同溫度特性的傳感光纖環(huán)、探測器以及電氣信號解調(diào)單元；光源連接光纖耦合器的輸入端，光纖耦合器的兩輸出端分別與雙通道相位調(diào)制器的兩輸入端相連，雙通道相位調(diào)制器的兩輸出端分別相連第一，二雙折射光纖延遲線，第一，二延遲環(huán)分別連接光纖傳感環(huán)中的第一，二傳感光纖環(huán)，兩傳感光纖環(huán)末端均鍍有金屬反射膜；雙通道相位調(diào)制器的第一調(diào)制通道與第一雙折射光纖延遲線、第一傳感光纖環(huán)構(gòu)成傳感支路一，雙通道相位調(diào)制器的第二調(diào)制通道與第二雙折射光纖延遲線、第二傳感光纖環(huán)構(gòu)成傳感支路二 ；光纖耦合器與輸入端同側(cè)的另一端口連接探測器的輸入端；探測器的輸出端連接電氣信號解調(diào)單元的輸入端；電氣信號解調(diào)單元的兩調(diào)制驅(qū)動信號輸出端分別一一連接雙通道相位調(diào)制器的兩調(diào)制通道電控制端口。進一步地，所述傳感光纖環(huán)由特殊旋轉(zhuǎn)熊貓型高雙折射光纖、電磁屏蔽管和金屬反射膜構(gòu)成，特殊旋轉(zhuǎn)熊貓型高雙折射光纖依次包含不旋轉(zhuǎn)部分、勻變旋轉(zhuǎn)率部分以及勻速旋轉(zhuǎn)率三部分，勻速旋轉(zhuǎn)率部分光纖末端鍍金屬反射膜，勻變旋轉(zhuǎn)率部分的最高旋轉(zhuǎn)速率與勻速段速率相同，勻變旋轉(zhuǎn)率部分套在電磁屏蔽管中；兩傳感光纖環(huán)的勻變旋轉(zhuǎn)率部分感應(yīng)光纖的法拉第感應(yīng)強度關(guān)于溫度的變化率不相同。本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在本發(fā)明采用的傳感光纖環(huán)，無需光纖四分之一波片，通過光纖自身的偏振特性實現(xiàn)偏振態(tài)的轉(zhuǎn)變，并且其偏振轉(zhuǎn)換特性取決于光纖的結(jié)構(gòu)特征，具有溫度穩(wěn)定性好抗應(yīng)力性等優(yōu)點，從而保證了光纖互感器溫度性能與長期穩(wěn)定性。在系統(tǒng)控制與信號處理方面，采用時分復(fù)用的數(shù)字閉環(huán)調(diào)制解調(diào)技術(shù)可以有效的實現(xiàn)對兩個不同溫度特性的傳感光纖環(huán)的感應(yīng)電流(即待測試電流)精確解調(diào)，并且可利用兩個不同溫度性能光纖環(huán)對應(yīng)的測試電流解調(diào)值計算得出消除了環(huán)溫度影響的測量電流值。這些特點有效的保證了本發(fā)明提出的光纖電流互感器在全溫范圍內(nèi)的精確性、可靠穩(wěn)定性。


圖I為本發(fā)明雙路干涉閉環(huán)檢測的免溫度補償光纖電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明具體實施提供的電氣信號調(diào)制解調(diào)單元示意圖；
圖3為本發(fā)明具體實施提供的相位調(diào)制器一調(diào)制信號波形圖；圖4為本發(fā)明具體實施提供的相位調(diào)制器二調(diào)制信號波形圖；圖5為本發(fā)明具體實施的數(shù)字計算原理圖。
具體實施例方式本發(fā)明的技術(shù)原理是本發(fā)明光纖電流互感器的本質(zhì)是利用調(diào)制解調(diào)時分復(fù)用技術(shù)，對互感器中具有兩個不同溫度特性的光纖傳感環(huán)的傳感支路同時進行調(diào)制解調(diào)，獲得兩個傳感環(huán)的測量值，再根據(jù)該兩個傳感環(huán)的溫度模型進行數(shù)字計算處理獲得最終的測量值。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行具體實施說明。如圖I所示，為本發(fā)明雙路干涉閉環(huán)檢測的免溫度補償光纖電流互感器的結(jié)構(gòu)示意圖。包括SLED光源I、2X 2光纖耦合器2、雙通道相位調(diào)制器3、線雙折射光纖延遲線4、具有兩個不同溫度特性的傳感光纖環(huán)的光纖傳感環(huán)5、探測器6以及電氣信號解調(diào)單元7 ；SLED光源I接到光纖耦合器2的輸入端；光纖耦合器2兩輸出端分別與雙通道相位調(diào)制器3的兩輸入端相連，雙通道相位調(diào)制器3的兩輸出端分別相連兩個雙折射光纖延遲線41和42,兩個延遲環(huán)41和42分別連接光纖傳感環(huán)5中的兩根傳感光纖51和52,兩個傳感光纖末端分別鍍反射膜53和54 ;雙通道相位調(diào)制器(3)的一個通道與雙折射光纖延遲線41、傳感光纖環(huán)51構(gòu)成傳感支路一，雙通道相位調(diào)制器3的另一個通道與雙折射光纖延遲線42、傳感光纖環(huán)52構(gòu)成傳感支路二,傳感支路一與傳感支路二具有相同光渡越時間τ ;光纖率禹合器2與輸入端同側(cè)的另一端口連接到探測器6的輸入端；探測器6的輸出端將電信號輸出給電氣信號解調(diào)單元7 ;電氣信號解調(diào)單元7輸出的兩路電信號分別輸入到雙通道相位調(diào)制器3的電控制端口。本發(fā)明所述的雙通道相位調(diào)制器3具有兩路調(diào)制通道，每一路通道分別具有獨立的輸入、偏振、調(diào)制及輸出功能，且對應(yīng)一對調(diào)制驅(qū)動信號電輸入端口。在任一個通道中，偏振方向與調(diào)制器軸向成45°角度，進入調(diào)制部分后，光以等強度且相互正交的兩種模式進行傳播，并且通過調(diào)制驅(qū)動信號可對兩種傳播模式的相位差進行調(diào)制。傳感光纖環(huán)51由特殊旋轉(zhuǎn)熊貓型高雙折射光纖、電磁屏蔽管、金屬反射膜構(gòu)成，特殊旋轉(zhuǎn)熊貓型高雙折射光纖依次包含不旋轉(zhuǎn)部分、勻變旋轉(zhuǎn)率部分以及勻速旋轉(zhuǎn)率三部分，勻速旋轉(zhuǎn)率部分光纖末端鍍金屬反射膜，勻變旋轉(zhuǎn)率部分的最高旋轉(zhuǎn)速率與勻速段速率相同，勻變旋轉(zhuǎn)率部分套在電磁屏蔽管中，勻變旋轉(zhuǎn)率部分感應(yīng)光纖的法拉第感應(yīng)強度關(guān)于溫度的變化率為kl ;傳感光纖環(huán)52由特殊旋轉(zhuǎn)橢圓芯型高雙折射光纖、電磁屏蔽管、金屬反射膜構(gòu)成，特殊旋轉(zhuǎn)橢圓芯型線雙折射光纖依次包括不旋轉(zhuǎn)部分、勻變速旋轉(zhuǎn)率部分以及勻速旋轉(zhuǎn)率三部分，勻速旋轉(zhuǎn)率部分光纖末端鍍金屬反射膜，勻變旋轉(zhuǎn)率部分的最高旋轉(zhuǎn)速率與勻速段速率相同，勻變旋轉(zhuǎn)率部分套在電磁屏蔽管中，勻變旋轉(zhuǎn)率部分感應(yīng)光纖的法拉第感應(yīng)強度關(guān)于溫度的變化率為k2 Φ k2 ;其金屬反射膜可為金、銀、銅等。所述的電氣信號調(diào)制解調(diào)單元7包含光電信號調(diào)理與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、信號解調(diào)模塊、兩路調(diào)制驅(qū)動模塊、數(shù)字計算模塊，電流信息輸出模塊。光電信號調(diào)理與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊完成光電信號濾波放大以及模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)變；信號解調(diào)模塊完成傳感支路一與傳感支路二中所感應(yīng)的電流值解調(diào)；兩路調(diào)制驅(qū)動模塊分別完成傳感支路一與傳感支路二的調(diào)制信號生成與輸出；數(shù)字計算模塊對兩路光纖環(huán)的電流解調(diào)值進行濾波、比例系數(shù)調(diào)整以及測試電流值計算。下面結(jié)合上述對該實施結(jié)構(gòu)特性對該發(fā)明的實施機制進行具體描述。 所述的光源發(fā)出的光經(jīng)過耦合器分別進入調(diào)制器的兩個通道，即分別進入兩個傳感支路。在調(diào)制器的任一通道內(nèi)，光經(jīng)過起偏后轉(zhuǎn)變成線偏振光，且以偏振方向與相位調(diào)制器中調(diào)制晶體軸向成45°角度，進入調(diào)制波導(dǎo)部分時變成了兩束相互正交的線偏振光，在對應(yīng)的調(diào)制信號驅(qū)動下，光經(jīng)過調(diào)制區(qū)域中時其兩相互正交的線偏振光的相位差得到調(diào)制，偏振光出調(diào)制器后經(jīng)過線雙折射延遲線后進入傳感光纖環(huán)中。其中傳感光纖環(huán)的變速旋轉(zhuǎn)線性雙折射光纖部分，將兩正交線偏振光分別轉(zhuǎn)換成左旋與右旋橢圓偏振光，且左旋與右旋橢圓偏振光具有相同的橢圓度，其橢圓度由未旋轉(zhuǎn)線性雙折射光纖的拍長與變速旋轉(zhuǎn)過程的特征決定。左右旋橢圓偏振光進入勻速旋轉(zhuǎn)率線性雙折射光纖部分，在這部分光纖的傳播過程中，左旋與右旋橢圓偏振光的傳播速度受到探測電流磁場的作用，使左旋與右旋圓偏振光產(chǎn)生一定的相位差，左旋與右旋圓偏振光達到反射鏡即金屬膜后發(fā)生反射，并且交換傳輸通道，回傳到勻速旋轉(zhuǎn)率部分，其產(chǎn)生的相位差加倍。再次經(jīng)過勻變旋轉(zhuǎn)率部分兩束光變回相互正交的線偏振光。其回傳輸至起偏處時，帶有電流產(chǎn)生的相位差信息的兩束正交線性偏振光發(fā)生干涉，其干涉產(chǎn)生后的光強度進入到探測器中。兩個傳感支路的光傳輸特性具有相同的性質(zhì)。在本實施中，SLED光源I為低偏SLED光源，功率為500uW;2 X 2光纖耦合器2為分光比是I: I的單模光纖耦合器，實際分光比偏離I: I對本實施功能沒有影響，記進入傳感支路一的功率為A，記進入傳感支路二的功率為B。該實施光路系統(tǒng)中進入探測器的光可用如下公式表示
S=L1 · A · [I + cos(^Afl + )] + L2 · B · [I+cos(^Vi2 +φ12 \ (I)L1, L2分別為傳感支路一與傳感支路二損耗系數(shù)與探測器響應(yīng)系數(shù)乘積；φΜΙ, Pm2分別為傳感支路一與傳感支路二相位調(diào)制器產(chǎn)生的相位值，具體由偏置調(diào)制相位與反饋調(diào)制相位疊加合成，= Ψμ ΛΨμΜ >Ψ,Μ2 =(pMla+(pM2b 為支路一偏置調(diào)制相位，％ 6為支路一反饋調(diào)制相位,％/1,為支路二偏置調(diào)制相位，為支路二反饋調(diào)制相位；φΜ1α，<PMU>，φΜ2α奶/26分別對應(yīng)的調(diào)制電壓分別為vMsl，vMil，vMs2，vMi2，參見圖3和圖4 ；
φη，％2分別為傳感支路一與傳感支路二在測試電流磁場的法拉第效應(yīng)作用下產(chǎn)生的相位。如圖2，為本發(fā)明電氣信號調(diào)制解調(diào)單元原理框圖。探測器信號進入光電信號調(diào)理與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，完成光電信號濾波放大以及模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)變；然后在信號解調(diào)模塊完成對傳感支路一與傳感支路二中所感應(yīng)的電流值進行解調(diào)，獲得電流信息的相對強度值；電流信息的相對強度值分別給兩路調(diào)制驅(qū)動模塊與數(shù)字計算模塊，根據(jù)所獲得的電流信息相對強度值在兩路調(diào)制驅(qū)動模塊調(diào)制下分別完成傳感支路一與傳感支路二的調(diào)制信號生成與輸出；數(shù)字計算模塊對兩路感應(yīng)環(huán)的電流解調(diào)值進行濾波、比例系數(shù)調(diào)整以及測試電流值計算；最終，計算所得的測試電流值進入輸出模塊控制輸出。如圖3、圖4，對具體實施的信號解調(diào)模塊與調(diào)制驅(qū)動模塊功能實現(xiàn)原理與技術(shù)手段進行說明。為實現(xiàn)對兩個傳感支路的閉環(huán)調(diào)制解調(diào)，以光路的渡越時間的兩倍2 τ作為調(diào)制解調(diào)周期，具體信號特每周期分四個區(qū)間內(nèi)O- τ /2，τ/2-τ , τ-3τ/2,3τ /2-2 τ，調(diào)
制驅(qū)動模塊一的驅(qū)動信號強度的偏置調(diào)制部分分別為Vπ/4,0，-Vπ、4， 0，調(diào)制驅(qū)動模塊二的驅(qū)
動信號強度分別為Vπ/4,0，-Vπ、4， 0經(jīng)過閉環(huán)調(diào)制后，獲得周期為2 τ的待解調(diào)信號。解調(diào)周期同樣為2 τ，每解調(diào)周期內(nèi)四個區(qū)間探測器獲得光信號分別為
權(quán)利要求
1.一種免溫度補償?shù)碾娏鳒y量方法，具體為 光源發(fā)出的光經(jīng)分別進入兩傳感支路，兩傳感支路中的傳感光纖環(huán)具有不同的溫度特性，且在光纖末端均鍍有金屬反射膜； 在每一傳感支路中，將光變成兩束等強度且相互正交的線偏振光，并通過調(diào)制驅(qū)動信號對兩線偏振光的相位差進行調(diào)制；調(diào)制得到的兩線偏振光進入傳感光纖環(huán)，傳感光纖環(huán)將兩線偏振光分別轉(zhuǎn)換為左旋與右旋橢圓偏振光，在探測電流磁場的作用下左旋與右旋橢圓偏振光產(chǎn)生電流作用的相位差，并經(jīng)過光纖末端的金屬反射膜反射使得相位差加倍后再變回兩束正交線偏振光，帶有電流作用的相位差信息的兩束正交線線偏振光發(fā)生干涉產(chǎn)生后兩光強度信號； 將兩光強度信號轉(zhuǎn)換為兩電信號，對兩電信號進行信號預(yù)處理和解調(diào)得到兩電流相對強度值；依據(jù)兩電流信息相對強度值生成兩傳感支路的調(diào)制驅(qū)動信號，并對兩電流信息相對強度值進行濾波、比例系數(shù)調(diào)整以及測試電流值計算得到電流測量值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的免溫度補償光纖電流互感器的電流測量方法，其特征在于，所述電流測量值I= k|. !丨，其中，I1 = I · ki · (T-T0)+I, I2 = I · k2 · (T-T0)+I, k1； K, — /C-,1^2分別為兩傳感光纖環(huán)的磁光感應(yīng)強度關(guān)于溫度的變化率，I為傳感光纖環(huán)無溫度效應(yīng)對應(yīng)的電流測量值，T0為標定溫度。
3.—種雙路干涉閉環(huán)檢測的免溫度補償光纖電流互感器，包括光源、光纖耦合器、雙通道相位調(diào)制器、線雙折射光纖延遲線、兩個具有不同溫度特性的傳感光纖環(huán)、探測器以及電氣信號解調(diào)單元； 光源連接光纖耦合器的輸入端，光纖耦合器的兩輸出端分別與雙通道相位調(diào)制器的兩輸入端相連，雙通道相位調(diào)制器的兩輸出端分別相連第一，二雙折射光纖延遲線，第一，二延遲環(huán)分別連接光纖傳感環(huán)中的第一，二傳感光纖環(huán)，兩傳感光纖環(huán)末端均鍍有金屬反射膜；雙通道相位調(diào)制器的第一調(diào)制通道與第一雙折射光纖延遲線、第一傳感光纖環(huán)構(gòu)成傳感支路一，雙通道相位調(diào)制器的第二調(diào)制通道與第二雙折射光纖延遲線、第二傳感光纖環(huán)構(gòu)成傳感支路二 ；光纖耦合器與輸入端同側(cè)的另一端口連接探測器的輸入端；探測器的輸出端連接電氣信號解調(diào)單元的輸入端；電氣信號解調(diào)單元的兩調(diào)制驅(qū)動信號輸出端分別一一連接雙通道相位調(diào)制器的兩調(diào)制通道電控制端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的免溫度補償光纖電流互感器，其特征在于，所述傳感光纖環(huán)由特殊旋轉(zhuǎn)熊貓型高雙折射光纖、電磁屏蔽管和金屬反射膜構(gòu)成，特殊旋轉(zhuǎn)熊貓型高雙折射光纖依次包含不旋轉(zhuǎn)部分、勻變旋轉(zhuǎn)率部分以及勻速旋轉(zhuǎn)率三部分，勻速旋轉(zhuǎn)率部分光纖末端鍍金屬反射膜，勻變旋轉(zhuǎn)率部分的最高旋轉(zhuǎn)速率與勻速段速率相同，勻變旋轉(zhuǎn)率部分套在電磁屏蔽管中；兩傳感光纖環(huán)的勻變旋轉(zhuǎn)率部分感應(yīng)光纖的法拉第感應(yīng)強度關(guān)于溫度的變化率不相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種免溫度補償?shù)碾娏鳒y量方法，利用調(diào)制解調(diào)時分復(fù)用技術(shù)，對具有兩個不同溫度特性的光纖傳感環(huán)的傳感支路同時進行調(diào)制解調(diào)，獲得兩個傳感環(huán)的測量值，再根據(jù)該兩個傳感環(huán)的溫度模型進行數(shù)字計算獲得最終測量值。本發(fā)明還公開了實現(xiàn)上述方法的裝置，包括光源、光纖耦合器、雙通道相位調(diào)制器、線雙折射光纖延遲線、兩個具有不同溫度特性的傳感光纖環(huán)、探測器以及電氣信號解調(diào)單元，雙通道相位調(diào)制器的兩調(diào)制通道分別與一雙折射光纖延遲線、一傳感光纖環(huán)構(gòu)成兩傳感支路。本發(fā)明利用兩個不同溫度性能光纖環(huán)對應(yīng)的測試電流解調(diào)值計算得出消除了環(huán)溫度影響的測量電流值，保證了全溫范圍內(nèi)的精確性、可靠穩(wěn)定性。
文檔編號G01R15/24GK102967747SQ20121044719
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月10日
發(fā)明者彭耐, 劉 文, 王雙保, 黃勇, 文濤 申請人:華中科技大學(xué)