일반기술

다 파장 광원을 이용한 전류/온도 측정 광 센서 및 그 방법

일반적으로 전류/온도 측정 방벙은 패러데이 소자 옆에 열전쌍 금속 코일을 사용하여 온도를 감지하고, 이 감지된 온도에 따라 선편광 회전부를 적절한 각도로 회전시키는 것이다. 이때, 온도에 따라서 Verdet 상수나 패러데이 소자의 길이가 변화함으로 인해 편광의 회전각이 변하는 것을 선편광 회전부의 회전으로 하여 보상함으로써 온도가 보상된 자기장(또는 전류)의 측정이 가능한 방법이었다.본 기술의 전류/온도 측정방법은 패러데이 소자의 Verdet 상수가 광의 파장과 온도에 모두 의존하는 성질을 이용하여, 복수 파장의 광을 패러데이 소자에 통과시키고 각 파장별 선편광 회전각을 측정하고 이를 신호처리를 통해 해석함으로써 온도 변화의 영향을 받지 않고 정확한 자기장(또는 전류) 및 온도를 동시 측정할 수 있도록 한 다음 파장 광원을 이용한 전류/온도 측정방법이다.본 기술은 적어도 2개 이상의 파장을 가지는 광신호를 발생시키는 다파장 광원과 그 다파장 광원에서 발생된 광 신호를 광섬유를 통해 입사받아 선편광시키는 편광기, 선편광된 다파장 광이 감지하고자 하는 대상의 전류 및 온도에 따라 회전각이 달라지도록 하는 패러데이 소자를 포함하는 선편광 회전부가 구성되며, 패러데이 소자를 통과한 광의 선편광 회전각을 검출하여 파장별로 분리시키는 회전각 검출부와, 그 회전각 검출부에서 검출된 파장별 회전각들의 상호 관계로부터 패러데이 소자에 인가되는 자기장의 크기 및 온도를 검출하는 신호 처리부로 구성된다.이와같은 구성으로 이루어진 다 파장 광원을 이용한 전류/온도 측정 광 센서 및 그 방법은, 온도에 의한 영향을 받지 않고 감지할 수 있기 때문에, 철심ㆍ권선형 전류 변성장치에서 발생하는 포화문제가 해결되고, 광섬유로 신호를 전송하게 되므로 전기적 절연 비용이 줄어들며, 주변의 전자기장에 의한 잡음이나 써지에 강하여 신뢰성이 높은 과전류 보호 계전기 및 미터링 시스템의 구현이 가능하다.