王坚，金燕云

（武汉供电设计院，湖北武汉 430074）

全光纤电流互感器是电子式电流互感器的主要研究方向和推广方向，是介于传统电磁电流和有源电子电流之间的一种多光导光电流互感器。传感器系统信号处理模块设计的重点是全光纤电流互感器系统。由于系统对光强信号干扰小，信号提取困难；光信号强度值与检测到的电流值之间的关系为非线性关系，如何进行反馈调制是一个难点[1]。

基于以上研究的重难点问题，文中设计并验证了全光纤电流互感器的处理模块与电信号控制。光电转换电路是通过对干涉光信号进行隔离偏置、差分转换、滤波放大、AD 转换等操作来实现对电信号的转换。设计了信号调制驱动电路，对放大滤波产生阶梯波和方波、调制信号到数模转换；同时利用FPGA 内的控制算法控制DAC 芯片实现对DAC 参考电压的调整。最后，将电路开发并应用到系统中，验证了系统的可行性。

1 全光纤电流互感器基本原理

全光纤电流互感器主要由传感光纤环、SLED 光源、耦合器、偏振器、探测器、光纤延时环、相位调制器以及电气信号处理与控制单元组成[1-2]。全光纤电流互感器系统结构如图1 所示。

图1 全光纤电流互感器系统结构

其工作原理是：SLED 光源发出的光信号经过一个光纤耦合器进行分光，输出光经过光纤偏振器得到线偏振光，然后，其偏振方向与双折射相位调制器的轴向成45°角进入调制器，形成两束正交偏振光，两者相位差可由调制器进行调制，从调制器发出的光经过一个光纤延时环后进入传感环。……