本文设计了一种基于法拉第效应的光纤电流传感器。传感头使用块状重火石玻璃ZF6制成。为了补偿偏振光在传感头中反射产生的相位差,传感头被设计成具有相位补偿功能的几何行状。设计的光纤电流传感器使用了TMS320VC5402DSP芯片完成信号处理工作,使得系统的精度和实时性得到极大提高;使用单片机作为上位机控制DSP处理数据和液晶显示屏显示测量结果,可以同时显示电流的瞬时值、有效值和频谱特性。 设计了光纤电流传感器的光路系统,建立了传感头能够进行几何相位补偿的数学模型,并推导出了用双光路检测法进行温度补偿的数学模型。 其次,设计了具有温度补偿功能的光源驱动电路、放大滤波电流和信号处理电路,并编制了系统驱动程序。 最后,设计和建立了实验系统,对实验数据进行分析计算得出了光纤电流传感器的各项性能参数,结果表明各项性能均达到了设计要求。对光纤电流传感器的温度特性进行了实验,得出了温度补偿公式,通过软件对测量结果进行了补偿,使系统具有了良好的温度稳定特性。 本文所设计的光纤电流传感器的量程为0～1000安培,精度达到了0.3%,非线性≤0.3%,响应时间小于2微秒,灵敏度为0.9992。