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    14

    4.1 MATLAB R2009a 的 Simulink 仿真系统介绍 14

    4.2仿真模块的设计 15

    4.2.1仿真的理论基础 15

    4.2.2.信号仿真模块的仿真 16

    4.2.3前置放大模块仿真 18

    4.2.4相关检测模块的仿真 19

    4.2.5低通滤波器的仿真 20

    4.3仿真及分析 20

    4.3.1特定电流下的仿真与分析 21

    4.3.2 不同电流下的仿真与分析 22

    4.4小结 24

    结论 24

    参考文献： 25

    第一章绪论

    1.1课题来源及意义

    电流是电力系统的一项重要参数。电力系统中，电流的测量是一项非常重要的任务,所以测量工具必须具备相当高的稳定性和准确性。电流互感器是电力系统的主要元件，所以具有相当重要的地位。目前，广泛采用的仍是电磁式电流互感器，但随着电力传输容量的日益加大[1]，暴露出一系列缺点[2]：

    ①　存在磁饱和问题，限制其测量精度和范围（精度只能在 左右）；

    ②　存在绝缘的问题，高压下，有可能发生因绝缘击穿而引起的爆炸或短路；

    ③　存在铁磁共振问题，在高压下，电流信号会受电磁干扰，从而影响测量的准确性；

    ④　存在成本问题，成本随着被测量电流 电压的增大，成指数增加。

    ⑤　内部充油易燃易爆；

    这些传统的电磁式电流互感器渐渐出现一些缺点，这些即使更新技术也很难解决的、因其工作原理而导致的缺点。所以需要探索更理想的新型电流互感器。最具有前景和竞争力的是光学电流传感器。与传统电流互感器相比，OCS具有以下的优点[3]：

    ①　结构中不含铁芯，在大电流环境下，没有磁饱和现象，也没有铁磁共振或者磁滞效应，测量准确度得到了提高；                                  

    ②　测量的频带宽。

    ③　动态范围大（在较宽的电流范围内持有较好的线性）。

    ④　光纤电流传感器的体积小[4]，重量轻性价比高。

    ⑤　它绝缘性能非常好，采用的是石英、玻璃等材料。

    ⑥　适应电力系统智能化、网络化和数字化及光通信的发展趋势。          

    ⑦　内部不充油，消除了易燃易爆的危险。

    光学电流传感器(OCS)相比于传统电流互感器(CT)拥有着突出的优点，适用于高压大电流的测量。电压越大，OCS越能显示出它的优越性，是相当理想的电流传感器。 经过漫长的发展，开始逐渐取代传统 CT，应用前景广阔。因此，对光学电流传感器的深入研究[5]，具有重要意义。

    1.2 国内外研究现状 源]自[751^`论\文"网·www.751com.cn/

    1.2.1 国内研究现状

    1.2.2 国外研究现状

    第二章光纤电流传感器的理论基础

    2.1光纤电流传感器的理论基础

    光纤电流传感器是基于法拉第效应原理，检测电流大小的光学传感器件。法拉第效应是一束平面偏振光通过置于磁场中的某一介质时时，偏振光的偏振面就会发生旋转的现象。琼斯矩阵可以有效的表示光的偏振态。

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