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。

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

具有正交線偏振的兩個光波從包括半導體光源的光電子模塊通過互連光纖傳播到環(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性波轉(zhuǎn)換成左右圓偏振光。圓形波穿過傳感光纖線圈，在光纖末端被反射，然后沿光路折回線圈入口。在這里，它們再次被轉(zhuǎn)換成正交的線偏振波。

由于當直流電流流過時，圓形波通過傳感光纖的速度略有不同，所以兩個返回的光波積累了相位差。相位差與沿著傳感光纖的磁場的線積分成比例，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相位差轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。在反射中操作傳感線圈的一個特別的優(yōu)點是，除了布置簡單之外，傳感器信號很大程度上不受諸如沖擊和振動之類的機械擾動的影響。當非互易法拉第光學相移在向前和向后的方向上加倍時，由機械擾動引起的相移是互易的并且相互抵消。

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