光纤直流大电流传感器非线性机理及校准技术

来源：计量学报杂志2021年第4期北京时间：

作者：李奇,李传生,梁波,蔡晋辉,邵海明,梅国健

单位：中国计量大学,浙江 杭州 310018

摘要：非线性误差是干涉型数字闭环光纤电流传感器超大电流测量的主要误差源之一。借助琼斯矩阵方法,推导了光纤1/4波片不理想条件下传感器输出与被测电流的理论关系,确定了1/4波片的方位角和相位延迟误差是造成光纤电流传感器超大电流测量非线性的主要原因之一。仿真结果表明:在5~300kA范围内,方位角误差小于4.53°,相位延迟误差小于9.05°,可保证传感器的测量误差小于0.2%。搭建了光纤直流大电流传感器校准系统,提出了分段线性插值补偿方法校准光纤电流传感器的非线性误差。测试结果表明:非线性补偿后传感器的测量误差由最大的0.6%降低到0.1%以内,证明了非线性补偿方法的有效性。

关键词：计量学;大电流测量;光纤电流传感器;非线性误差;校准;1/4波片

基金资助：国家重点研发计划重大科学仪器设备开发专项(2016YFF0102401, 2016YFF0102404)