FOCS測(cè)量原理

法拉第效應(yīng)

ABB FOCS是一款*的光纖電流測(cè)量產(chǎn)品，利用光纖中的法拉第效應(yīng)。傳感光纖包圍載流母線。

法拉第效應(yīng)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(chǎng)，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(gè)光波從包括半導(dǎo)體光源的光電子模塊通過(guò)互連光纖傳播到環(huán)繞匯流條的單端傳感光纖。對(duì)于高直流電流，單個(gè)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(guò)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?cè)俅伪晦D(zhuǎn)換成正交的線偏振波。

由于當(dāng)直流電流流過(guò)時(shí)，圓形波通過(guò)傳感光纖的速度略有不同，所以?xún)蓚€(gè)返回的光波積累了相位差。相位差與沿著傳感光纖的磁場(chǎng)的線積分成比例，因此是電流的直接測(cè)量。

返回的波在光電模塊中產(chǎn)生干涉。信號(hào)處理器然后將光學(xué)相位差轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。在反射中操作傳感線圈的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)是，除了布置簡(jiǎn)單之外，傳感器信號(hào)很大程度上不受諸如沖擊和振動(dòng)之類(lèi)的機(jī)械擾動(dòng)的影響。當(dāng)非互易法拉第光學(xué)相移在向前和向后的方向上加倍時(shí)，由機(jī)械擾動(dòng)引起的相移是互易的并且相互抵消。

光電檢測(cè)電路的技術(shù)與光纖陀螺儀中使用的技術(shù)相同，并已在要求苛刻的導(dǎo)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(gè)反向傳播的光波產(chǎn)生的薩尼亞克效應(yīng)來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)速度。