分析光学电流传感器的性能及改进

　　(1)传感材料的Verdet常数大，且受温度影响小;

　　(2)传感材料的双折射因子小;

　　(3)光束在介质中环绕电流成闭合光路;

　　(4)光束在闭合光路中线偏振态保持不变，且光损耗很小。

　　按此原则，利用正交双反射原理，我们设计了闭合保偏单环路传感头。整个OCT系统由0.85μm的LED光源、起偏器、玻璃传感头、检偏器、PIN光电管、前置放大、带通滤波、交直流放大及8098单片机构成。该系统已在110kV电站投入实验运行，现场与控制室之间由一根200m长的光缆连接。

　　从运行一年多的情况来看，OCT的读数与标准电流传感器基本相符，并且没有出现运行故障，但在性能上还存在一些问题。

　　一是在测小电流(10A)时灵敏度较差、不稳定。这是因为小电流时法拉第旋转角非常小，信噪比很低;此外，OCT在露天环境中运行，温度、应力等引起光在玻璃中产生线性双折射，线偏光变为椭偏光，使其有效灵敏度乘了一个与椭偏度有关的因子，降低了检测灵敏度。

　　二是长期运行时的比值误差还达不到0.2%的计量要求。从统计数据来看，在1~100A的电流范围内，OCT的比值误差大多在1%以下。产生误差的主要因素是双折射因子随温度等的变化，此外，Verdet常数随温度、波长的变化及消除光强波动影响的除法运算不同步、信号处理中高次谐波的影响等也是产生误差的因素。由于OCT的传感头对信号的响应不会产生相位差，所以相位差主要由检测线路决定;藉助调零，OCT几乎不存在相位差，实测相位差小于3′。