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随着社会对电力需求的不断增加，电网电力容量逐年增加，电压等级也呈逐渐增大的趋势，这样传统的电磁式电流互感器出现了难以解决的技术难题。光纤电流互感器具有体积小、重量轻、测量范围大、频率响应宽、抗电磁干扰强等优点，是未来电流互感器的发展方向。本论文以全光纤电流互感器为研究对象，对系统方案和信号检测技术进行了理论分析，针对光纤电流互感器实用化过程中出现的问题，进行了传感方案和检测方案的优化设计，完成了样机的搭建，并对样机进行了测试。论文主要内容包括： 系统介绍了光学电流互感器的分类和国内外研究现状，分析了光学电流互感器发展趋势，明确了全光纤电流互感器的技术优势，是电流互感器的重要发展方向。 详细阐述了全光纤电流互感器工作原理和总体设计方案，建立了光纤电流互感器光路的数学计算模型，得出了光路输出信号的表达式，并着重论述了信号检测原理，给出方波偏置调制和阶梯波反馈的闭环检测方法的实现过程。 全面介绍了全光纤电流互感器检测电路的组成和实现方法。指出温度和相差是光纤电流互感器实用化的关键问题，并针对温度特性提出具体解决措施：采用电路补偿技术消除波片制作误差对温度的影响，螺旋光纤传感头降低线性双折射对温度的影响。为了减小系统相差，提出了PID控制和3倍频调制来加快增大检测带宽，减小相差。 建立了光纤电流互感器相差测量系统，采用曲线拟合对系统相差进行了计算，并用锁相放大器进行了实验测量。 最后，为验证设计结果对所完成的样机进行了全面的性能测试，包括交直流特性测试，温度特性测试和频率特性测试。实验证明：采用这些改进措施后，在全温下样机比例因子的稳定性从±4%提高到了±0.5%；频率特性的测试结果表明，系统带宽大于7KHz。这些成果的取得将促进光纤电流互感器的实用化。