关于混合式光电电流互感器技术的脉冲微小电流信号测量系统.pdf

高 电压技术 第 37卷 第 1O期 2011年 1O月 31日 HighVoltageEngineering，Vo1．37，No．10，October31，2011 基于混合式光电电流互感器技术的脉冲微小电流信号测量系统 张乔根 ，张 禹，张 璐 (西安交通大学高电压技术教研室，西安 710049) 摘 要：为满足高电位脉冲电流微小信号测量对抗干扰性能及保护人身安全方面的要求 ，设计了一套基于混合式 光 电电流互感器 (HOCT)原理工作的宽带模拟光 电检测系统。介绍了其工作原理和实测性能，并提出了改善系统 频带的方法。该系统测量精度高，工作稳定，一3dB带宽为50kHz～22MHz，非线性度o．5 ，输出噪声峰值1 mV。测试结果表明该系统可用于复杂电磁环境下高电位脉冲电流信号的测量。 关键词 ：Rogowski线圈；光电检测 ；脉冲电流 ；高频响应 ；混合式光 电电流互感器 (HOCT)；测量系统 中图分类号 ：TM83 文献标志码 ：A 文章编号 ：1003—6520(2011)10—2337—07 M easurementSystem UsingHybridOpticalCurrent TransducerforSmallPulseCurrentSignal ZHANG Qiao—gen，ZHANG Yu，ZHANG Lu (SchoolofElectricalEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049) Abstract：InordertOsatisfytherequirementsofmeasuringsmallpulsecurrentsignalsinhigh—voltageenvironment， wedesigned3photoelectricdetectionmodelbasedontheconceptionofhybridopticalcurrenttransducer．Themodel hasareliableinsulationcapabilityandanexcellentanti—interferencecapability．Moreover，weintroduceditsoperat— ingprinciple，propertiesandmethodsofimprovingthebandwidth．Themodelhashighmeasuringaccuracywithless than0．5 degreeofnonlinearity。一3dB bandwidthfrom 50kHztO22MHzandgoodoperatingstability．Thesedata show thatthemodelcanmeasuresmallpulsecurrentsignalsincomplicatedelectromagneticenvironment． Keywords：Rogowskicoil：photoelectricdetection；pulsecurrent；high frequencyresponse；hybridopticalcurrent transducer(H0CT)：measurementsystem 和光纤传输模块组成 ，具有绝缘性能好 ，体积小 ，抗 0 引言 干扰能力强等优点。若将 HOCT应用于测量高 电 高电位脉冲电流信号测量技术在高电压技术的 位脉冲微小 电流信号，则 Rogowski线 圈需实现宽 发展中起着极其重要 的作用 ，如开发紧凑型脉冲功 频带I7州 及高灵敏度性能，光纤传输模块需实现宽 率设备需确定快脉冲电流下绝缘介质的击穿特性 ， 频带及低噪声性能。光纤传输模块可分为数字 研究绝缘材料电晕特性也需确定电晕和电流的关系 型l】和模拟型两类 。