一种基于磁致伸缩效应和光纤光栅的电流传感器

提出一种基于超磁致伸缩材料(GMM)和光纤光栅(FBG)的无源非接触型电流传感器，利用COMSOL软件对参考GMM位置以及聚磁装置预留伸缩空间大小及方向、截面边长和上方开口长度等参数进行分析和优化，保证传感FBG粘接区域内的磁力线密集且均匀分布，最后通过双光栅-强度解调系统实现电流信号的温度无关性测量。传感器交直流特性测试表明，传感器在0.8～3.5 A的直流输入下的灵敏度为249.75 mV/A,线性相关系数高达0.9942;在1.6 A的偏置电流作用下，传感器对50 Hz～6.5 kHz的正弦输入信号具有良好的响应能力。同时传感器的温度特性测试证明，双光栅-强度解调方法可在很大程度上消除环境温度变化对输出电压的影响。本文提出的传感器具有体积小、结构简单、性能稳定和成本低等优点，并且具有温度无关特性。