FOCS测量原理

法拉第效应

ABB FOCS是一款*的光纤电流测量产品，利用光纤中的法拉第效应。传感光纤包围载流母线。

法拉第效应是一种现象，即在玻璃等介质中，如果沿传播方向施加磁场，左右圆偏振光波将以不同的速度传播。结果，这些波积累了相位差。

具有正交线偏振的两个光波从包括半导体光源的光电子模块通过互连光纤传播到环绕汇流条的单端传感光纤。对于高直流电流，单个环路通常就足够了。在传感光纤的入口处，光纤相位延迟器将正交线性波转换成左右圆偏振光。圆形波穿过传感光纤线圈，在光纤末端被反射，然后沿光路折回线圈入口。在这里，它们再次被转换成正交的线偏振波。

由于当直流电流流过时，圆形波通过传感光纤的速度略有不同，所以两个返回的光波积累了相位差。相位差与沿着传感光纤的磁场的线积分成比例，因此是电流的直接测量。

返回的波在光电模块中产生干涉。信号处理器然后将光学相位差转换成数字信号。在反射中操作传感线圈的一个特别的优点是，除了布置简单之外，传感器信号很大程度上不受诸如冲击和振动之类的机械扰动的影响。当非互易法拉第光学相移在向前和向后的方向上加倍时，由机械扰动引起的相移是互易的并且相互抵消。

光电检测电路的技术与光纤陀螺仪中使用的技术相同，并已在要求苛刻的导航系统中得到充分证明。光纤陀螺仪利用光纤线圈中两个反向传播的光波产生的萨尼亚克效应来测量旋转速度。