基于石英晶体的逆压电效应,研制出一种双模干涉式的电子电压互感器.该互感器利用两个低阶模的干涉原理改善了电压互感器的性能,为消除外界干扰、提高系统的测量精度提供理论根据.实验表明:在-40oC～+40oC的温度范围内,互感器能达到0.2级的准确度.

保偏光纤是利用光纤的高双折射特性,使两个偏振模之间不易耦合,维持偏振态稳定的.利用保偏光纤传输线偏振光时,在出射端将一段保偏光纤扭转,可以改变光的偏振状态.从理论上证明了扭转的光纤长度为1/2拍长,扭转角度为1/2时,出射光变成圆偏振光.实验表明,这种产生圆偏振光的方法是可行的,且比传统方法简单、紧凑.

与传统电磁式电流互感器相比,基于法拉第效应的光纤电流传感器有许多明显的优点,因而获得了广泛的研究。光纤的固有双折射是影响传感器精度的主要原因,如何消除双折射也是研究的关键问题。这种双折射不仅与光纤本身的性能有关,还与工作时的环境温度、振动等因素有关。当传感头受到强烈振动时,所产生的机械应力将使传感光纤的固有双折射发生变化,影响输出光的偏振态,使传感器精度下降。提出了一种对称型的传感器结构,采用两套相同的光源及探测器,使传感光纤中形成传播方向相反的两束光,利用应力双折射的互易性补偿振动影响。实验表明,该结构可使传感器性能得到明显的改善,在10 g的振动强度下,测量结果的线性度达到了±0.3%以下。

介绍了光学电流测量技术的发展情况，描述了目前几种主要的互感器结构及其基本原理，并对各自存在的问题及解决途径进行了讨论。从研究现状来看，块状玻璃型传感器技术相对成熟，已经有商业产品问世；混合型传感器测量精度较高，但传感头有源电路的供电技术复杂，还没有圆满的解决方案；全光纤型是光学电流互感器发展的最终目标，目前存在的主要问题是光纤的固有线性双折射难以处理，有赖于新型光纤材料及集成光学元件的进一步发展。最后综合评述了光学电流互感器技术的发展趋势及产业化前景。

提出了一种扩大磁光式电流传感器动态范围的方法。磁光式电流传感器是基于法拉第效应和安培环路定律实现电流测量的。由于法拉第旋转角随被测电流周期性增大，测量时只能利用正弦曲线单调变化的部分，因此限制了电流的测量范围。利用光纤维尔德常数随光波长变化这一特性，通过测量两种光波旋转的角度差，获得了大电流的测量值。在正常计量范围内利用单波长数据获得精度较高的计量值，达到扩大传感器测量范围的目的。分析表明，当两波长的维尔德常数相差20％时，电流测量范围可以扩大到单波长时的6倍。采用这种方法可望用一个传感器同时满足电力系统中的计量和保护两种用途。