宽动态范围的双正交磁光电流传感器技术

提出了一种新的双正交磁光电流传感器技术,该技术可解决传统磁光电流传感器测量大电流脉冲时仅根据正弦或余弦信号无法唯一确定法拉第偏转角的技术难题。在该传感器中,起偏器的透光轴与两个偏振分束器的S分量偏振方向有0°与45°的夹角,四路输出信号两两之间有π/2的相位差。针对该传感器,提出了大电流脉冲的一种反正切函数数据处理方法,该数据处理方法具有可避开正弦函数的不灵敏区间,从而提高数据处理精度的优点。采用双正交磁光电流传感器与罗果夫斯基线圈对比测量了FP-1装置的短路电流脉冲,两种测试技术的实验结果能很好地吻合,证实该光学电流传感器可有效地测量大电流脉冲。

光学电流传感头的非理想性和组装工艺分析

商用化的光学电流传感器的误差一般要求小于0.2%,而磁光探头是决定该类传感器性能的关键部分,其设计和加工误差均会极大地降低测量精度。此外,组装工艺的不完善也会引起一定的双折射效应,不仅降低了传感器的灵敏度,同时,双折射随环境温度而变,从而导致测量的不稳定性。针对这些问题,对磁光探头物理结构上的非理想性和组装工艺进行了深入的理论分析和数值模拟,并提出了详细的改进措施,对解决光学电流传感器的探头设计、测量精度和测量稳定性等问题具有较大的参考价值。