光學(xué)電流傳感器是在軍用陀螺儀技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型的電流傳感技術(shù),它不受交流和直流電流的限制,沒有磁滯和磁飽和現(xiàn)象,也就是說可以直接用于直流電流和交流電流的檢測和計(jì)量,并且可以從很小的安培級測到幾十萬安培,精度可以做到0.1%級,是電解行業(yè)未來的最佳選擇。
光學(xué)電流傳感器又可以分為磁光玻璃光學(xué)電流傳感器和光纖電流傳感器。
磁光玻璃光學(xué)電流傳感器的傳感部分采用普通磁光玻璃,材料成熟,光學(xué)元件少,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,無需進(jìn)行溫度控制。磁光玻璃光學(xué)電流傳感器的難點(diǎn)之一是光學(xué)元件與磁光玻璃的封裝,封裝工藝決定了傳感器長期運(yùn)行的可靠性;難點(diǎn)之二是光程短造成的傳感靈敏度低,采取信號處理的方法加以改善,另外由于其物理結(jié)構(gòu)的原因,造成外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜,抗震性差。
而光纖電流傳感器是由元件間連接而成的,結(jié)構(gòu)非常簡單,非常容易與各種不同的電力設(shè)備實(shí)現(xiàn)配接。光纖電流傳感器又分為直流光纖電流傳感器與交流光纖電流傳感器,其中直流光纖電流傳感器結(jié)構(gòu)更簡單,特別是在大型直流傳輸導(dǎo)體上可以很方便地實(shí)現(xiàn)在不停電的情況下實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的安裝,在技術(shù)測量參數(shù)上,這樣的光纖直流傳感器,不受電壓等級的限制,因?yàn)槠淙康牟牧暇鶠椴粚?dǎo)電的玻璃材料和一些非金屬材料制成,在電流測量方面,由于光纖材料沒有磁飽和的特性,所以其測量電流的范圍非常寬,完全可以適應(yīng)各種電解行業(yè)超大電流的測量(幾安培到幾十萬安培)。
光纖直流傳感器大部分都是應(yīng)用于大電流低電壓的工作場合,直流電流測量中使用的光纖電流傳感器分為無源型和有源型,前者多基于法拉第磁光效應(yīng),其本身的光學(xué)系統(tǒng)隨環(huán)境因素而變,影響整個(gè)系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性;后者采用傳統(tǒng)的傳感原理測量電流,光纖在高、低壓側(cè)間傳輸信號,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單,可靠性高。目前,我國直流輸電發(fā)展很快,母線上使用的直流電流傳感器均為有源型霍爾電流傳感器。
直流光纖電流傳感器主要應(yīng)用在有色金屬、一部分的化工等的工業(yè)化生產(chǎn)過程中,其次是高速鐵路及地鐵、軍用艦船等方面也有大量的應(yīng)用。