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一種利用磁光隔離器探測磁場強度的測量系統(tǒng)與方法與流程

文檔序號:12268910閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種利用磁光隔離器探測磁場強度的測量系統(tǒng),其特征在于:包括激光驅(qū)動及發(fā)射單元、磁場探測及傳輸單元、信號解調(diào)單元、AD采樣及轉(zhuǎn)換單元和處理器,其中:

所述激光驅(qū)動及發(fā)射單元發(fā)射功率恒定的光信號,通過磁場探測及傳輸單元感應(yīng)空間磁場,并將測量的空間磁場信號輸入到信號解調(diào)單元,所述信號解調(diào)單元對輸入的磁場信號進行偏置、放大,然后根據(jù)所需要測量的空間磁場的頻率范圍計算通帶頻率和帶寬,之后對放大后的信號進行帶通濾波,最后經(jīng)過AD采樣及轉(zhuǎn)換單元進行優(yōu)化并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,傳輸給處理器,所述處理器利用測量到的溫度對費爾德系數(shù)進行校正,再利用校正后的菲爾德系數(shù)進行計算,得到測量點處磁場強度。

2.如權(quán)利要求1所述的一種利用磁光隔離器探測磁場強度的測量系統(tǒng),其特征在于:所述處理器通過以太網(wǎng)連接客戶端,進行數(shù)據(jù)的顯示及互聯(lián)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種利用磁光隔離器探測磁場強度的測量系統(tǒng),其特征在于:所述磁場探測及傳輸單元,包括磁光隔離器和連接在磁光隔離器兩端的光纖,所述磁光隔離器包括依次相連的起偏器、法拉第旋轉(zhuǎn)器和檢偏器,且起偏器與檢偏器分別位于法拉第旋轉(zhuǎn)器兩側(cè),彼此透光方向呈45度角,對磁光隔離器施加大小可變的不飽和磁場。

4.如權(quán)利要求1所述的一種利用磁光隔離器探測磁場強度的測量系統(tǒng),其特征在于:所述磁場方向與法拉第旋轉(zhuǎn)器軸向方向一致。

5.如權(quán)利要求1所述的一種利用磁光隔離器探測磁場強度的測量系統(tǒng),其特征在于:所述磁光隔離器與光纖熔接,構(gòu)成閉合式的光學(xué)回路。

6.如權(quán)利要求1所述的一種利用磁光隔離器探測磁場強度的測量系統(tǒng),其特征在于:所述磁光隔離器設(shè)置于需要測量的磁場或需要測量的空間點上。

7.一種基于如權(quán)利要求1-6中任一項所述的測量系統(tǒng)的測量方法,其特征在于:具體包括:

(1)連接測量系統(tǒng),采集光強信號,并進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;

(2)對空間點的溫度進行測量,然后再利用測量到的溫度對費爾德系數(shù)進行校正;

(3)根據(jù)輸入光強、輸出光強、外加磁場與轉(zhuǎn)換電壓之間的理論關(guān)系,得到測量點處磁場強度的大小。

8.如權(quán)利要求7所述的測量方法,其特征在于:所述步驟(3)中,利用輸入光強、輸出光強、外加磁場與轉(zhuǎn)換電壓之間的理論關(guān)系,得到測量點處磁場強度的大?。?/p>

Im=I0e-αlcos2(β+θ) (1-1)

其中,Im是輸入光強,I0是輸出光強,α是磁光介質(zhì)的光吸收系數(shù),l是光透過磁光介質(zhì)的長度,β是起偏器與檢偏器的透光軸之間的夾角,θ是光通過介質(zhì)的法拉第旋轉(zhuǎn)角度。

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