FOCS測量原理

法拉第效應

ABB FOCS是一款*的光纖電流測量產(chǎn)品，利用光纖中的法拉第效應。傳感光纖包圍載流母線(xiàn)。

法拉第效應是一種現象，即在玻璃等介質(zhì)中，如果沿傳播方向施加磁場(chǎng)，左右圓偏振光波將以不同的速度傳播。結果，這些波積累了相位差。

具有正交線(xiàn)偏振的兩個(gè)光波從包括半導體光源的光電子模塊通過(guò)互連光纖傳播到環(huán)繞匯流條的單端傳感光纖。對于高直流電流，單個(gè)環(huán)路通常就足夠了。在傳感光纖的入口處，光纖相位延遲器將正交線(xiàn)性波轉換成左右圓偏振光。圓形波穿過(guò)傳感光纖線(xiàn)圈，在光纖末端被反射，然后沿光路折回線(xiàn)圈入口。在這里，它們再次被轉換成正交的線(xiàn)偏振波。

由于當直流電流流過(guò)時(shí)，圓形波通過(guò)傳感光纖的速度略有不同，所以?xún)蓚€(gè)返回的光波積累了相位差。相位差與沿著(zhù)傳感光纖的磁場(chǎng)的線(xiàn)積分成比例，因此是電流的直接測量。

返回的波在光電模塊中產(chǎn)生干涉。信號處理器然后將光學(xué)相位差轉換成數字信號。在反射中操作傳感線(xiàn)圈的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)是，除了布置簡(jiǎn)單之外，傳感器信號很大程度上不受諸如沖擊和振動(dòng)之類(lèi)的機械擾動(dòng)的影響。當非互易法拉第光學(xué)相移在向前和向后的方向上加倍時(shí)，由機械擾動(dòng)引起的相移是互易的并且相互抵消。

光電檢測電路的技術(shù)與光纖陀螺儀中使用的技術(shù)相同，并已在要求苛刻的導航系統中得到充分證明。光纖陀螺儀利用光纖線(xiàn)圈中兩個(gè)反向傳播的光波產(chǎn)生的薩尼亞克效應來(lái)測量旋轉速度。