分析光學電流傳感器的性能及改進
基于法拉第磁光效應的光學電流傳感器(OCT)，由于其具有絕緣性能好、響應頻帶寬、動態范圍大、抗電磁干擾、體積小、重量輕等優于傳統電流傳感器的特點，在電力工業中有廣泛的應用前景。所謂法拉第磁光效應是指線偏振光在磁場作用下通過光介質時，偏振面將旋轉某個角度，且該角度與磁場強度、光介質長度及光介質材料的Verdet常數成正比。設計OCT時一般應遵循以下原則： (1)傳感材料的Verdet常數大，且受溫度影響小;
(2)傳感材料的雙折射因子小;
(3)光束在介質中環繞電流成閉合光路;
(4)光束在閉合光路中線偏振態保持不變，且光損耗很小。
按此原則，利用正交雙反射原理，我們設計了閉合保偏單環路傳感頭。整個OCT系統由0.85μm的LED光源、起偏器、玻璃傳感頭、檢偏器、PIN光電管、前置放大、帶通濾波、交直流放大及8098單片機構成。該系統已在110kV電站投入實驗運行，現場與控制室之間由一根200m長的光纜連接。
從運行一年多的情況來看，OCT的讀數與標準電流傳感器基本相符，并且沒有出現運行故障，但在性能上還存在一些問題。
一是在測小電流(10A)時靈敏度較差、不穩定。這是因為小電流時法拉第旋轉角非常小，信噪比很低;此外，OCT在露天環境中運行，溫度、應力等引起光在玻璃中產生線性雙折射，線偏光變為橢偏光，使其有效靈敏度乘了一個與橢偏度有關的因子，降低了檢測靈敏度。
二是長期運行時的比值誤差還達不到0.2%的計量要求。從統計數據來看，在1~100A的電流范圍內，OCT的比值誤差大多在1%以下。產生誤差的主要因素是雙折射因子隨溫度等的變化，此外，Verdet常數隨溫度、波長的變化及消除光強波動影響的除法運算不同步、信號處理中高次諧波的影響等也是產生誤差的因素。由于OCT的傳感頭對信號的響應不會產生相位差，所以相位差主要由檢測線路決定;藉助調零，OCT幾乎不存在相位差，實測相位差小于3′。
