一种面向复杂电力系统的GMM-FBG光学电流传感器设计

摘要

为提高测量电流的实时性和准确性,设计了适用于振动、应变、磁场和温度等多物理场的GMM-FBG光学电流传感器。分析了光纤布拉格光栅(FBG)的光学传感特性,构建了超磁致伸缩材料(GMM)的一维非线性模型和磁热耦合模型。组合封装GMM和FBG的传感探头,构建磁路系统和解调系统,校正了传感器的相位误差,设计并实现了GMM-FBG光学电流传感器实物。分析了温度特性,从不同磁场方向进行电流响应实验,验证了温度补偿方法。GMM-FBG光学电流传感器取消了温度换算,降低了计算量,实现了传感器的温度补偿,提高了实时测量精度。该研究面向数字化、智能化的复杂电力系统,为新型光学电流传感器的开发与优化提供了技术参考。