光電技術(shù)在穩(wěn)態(tài)高電壓及沖擊高電壓測(cè)試中的應(yīng)用

交直流光電測(cè)量技術(shù)及研究進(jìn)展摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了高壓環(huán)境下強(qiáng)電場(chǎng)測(cè)量的特殊要求，對(duì)比分析了傳統(tǒng)測(cè)量方法與光電測(cè)量系統(tǒng)的特性，論述了光電技術(shù)的概念，光電電磁場(chǎng)測(cè)量的最新進(jìn)展、基本原理與光電集成傳感器的結(jié)構(gòu)，及其在瞬態(tài)強(qiáng)電場(chǎng)測(cè)量領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。論述了幾種用于高電壓測(cè)量的光學(xué)傳感方法，并闡述了它們的傳感原理和基本結(jié)構(gòu)，說(shuō)明了它們各自的特點(diǎn)和研究狀況以及應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：光電技術(shù)；電光效應(yīng)；高電壓測(cè)量；傳感器1引言高電壓環(huán)境下的強(qiáng)電磁場(chǎng)測(cè)量一直是高壓測(cè)量的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。這方面的測(cè)量需既有工頻場(chǎng)的測(cè)量，也有瞬態(tài)場(chǎng)的測(cè)量。工場(chǎng)測(cè)量主要有輸電線路導(dǎo)線附近或地面電場(chǎng)，絕緣子、均壓環(huán)等高壓設(shè)備的表面電場(chǎng)分測(cè)量等；瞬態(tài)場(chǎng)的測(cè)量則主要集中在脈沖功率技術(shù)、雷電或間隙放電、變電站開關(guān)操作過(guò)程等的場(chǎng)測(cè)量。雷云對(duì)大地的放電一旦發(fā)生就有可能帶來(lái)嚴(yán)重的危害。它是電源和信號(hào)系統(tǒng)、電子系統(tǒng)中的一個(gè)十分重要的暫態(tài)干擾源。因此對(duì)雷擊發(fā)生過(guò)程空間電磁場(chǎng)分布的研究一直是國(guó)際上的一個(gè)熱點(diǎn)［1，2］。變電站中由于隔離開關(guān)和斷路器操作而引起的瞬態(tài)電磁場(chǎng)通常可以達(dá)到200MHz以上［3］，持續(xù)時(shí)間可以從5us到30us，最大電場(chǎng)幅值可以到20kV/m，最大磁場(chǎng)幅值可以到10-20A/m［4-7］。由以上分析可以發(fā)現(xiàn)，高電壓環(huán)境下的電磁場(chǎng)測(cè)量具有以下幾個(gè)特征與要求：（1）測(cè)量點(diǎn)往往處于高電位和強(qiáng)場(chǎng)區(qū)域。因此，測(cè)量系統(tǒng)的傳感器探頭部分與后級(jí)信號(hào)處理部分需要有很好的隔離。（2）需要具有測(cè)量瞬變的脈沖電磁場(chǎng)能力。要求測(cè)量系統(tǒng)必須具有很好的響應(yīng)速度，具有很寬的頻率響應(yīng)范圍。（3）為了盡量減小傳感器對(duì)被測(cè)電磁場(chǎng)的影響以及空間精確定位測(cè)量，需要盡可能小的探頭的體積。因此，研究開發(fā)一套具有可靠隔離、強(qiáng)抗干擾能力、高頻率響應(yīng)帶寬和具有小體積探頭的電磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)成為高電壓研究中十分有意義的工作。2電磁場(chǎng)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展電磁場(chǎng)測(cè)量的研究隨著人們對(duì)電磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)而發(fā)展。國(guó)外科學(xué)家對(duì)電磁場(chǎng)測(cè)量技術(shù)的研究始于18世紀(jì)。在19世紀(jì)和20世紀(jì)，物理學(xué)上的許多新發(fā)現(xiàn)和新材料的研制成功，出現(xiàn)了利用熱電效應(yīng)、電磁效應(yīng)，光電效應(yīng)的傳感器，到了20世紀(jì)后半期，利用光電效應(yīng)的傳感器由于其抗干擾性能好，對(duì)被測(cè)電磁場(chǎng)的影響小以及具有響應(yīng)速度快等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。2.1光電技術(shù)的相關(guān)知識(shí)光電技術(shù)確切稱為信息光電子技術(shù)。它是信息技術(shù)兩大技術(shù)之一。她是是指光波波段，即紅外線、可見光、紫外線和軟X射線（頻率范圍3X1011Hz~3X1016Hz或波長(zhǎng)范圍1mm~10nm）波段的電子學(xué)技術(shù)。通過(guò)光來(lái)獲取信息（力，溫度，聲，電流和生物等方面的信息）。20世紀(jì)60年代激光問(wèn)世以來(lái)，最初應(yīng)用于激光測(cè)距等少數(shù)應(yīng)用，到70年代，由于有了室溫下連續(xù)工作的半導(dǎo)體激光器和傳輸損耗很低的光纖，光電子技術(shù)才迅速發(fā)展起來(lái)?，F(xiàn)在全世界敷設(shè)的通信光纖總長(zhǎng)超過(guò)1000萬(wàn)公里，主要用于建設(shè)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)。以光盤為代表的信息存儲(chǔ)和激光打印機(jī)、復(fù)印機(jī)和發(fā)光二極管大屏幕現(xiàn)實(shí)為代表的信息顯示技術(shù)稱為市場(chǎng)最大的電子產(chǎn)品。人們對(duì)光電神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)抱有很大希望，希望獲得功耗低、響應(yīng)帶寬很大，噪音低的光電子技術(shù)。測(cè)量變化快的電磁場(chǎng)。第二代傳感器基于二極管檢波，電磁場(chǎng)信號(hào)通過(guò)偶極子天線作用到二極管，調(diào)制后的信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)綑z測(cè)器。與第一代傳感器相比，這種傳感器具有較快的響應(yīng)速度以及較小的體積，是目前電磁場(chǎng)測(cè)量用得最廣泛的傳感器。這種傳感器的頻帶可以達(dá)到1GHz。由于受到二極管的熱噪聲限制，其靈敏度不是很高，通常在1V/m左右。第三代傳感器的檢波部分利用了電光效應(yīng)，直接將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)傳輸，最后由光電二極管（高響應(yīng)帶寬）將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。2.2電磁場(chǎng)傳感器的發(fā)展基于電效應(yīng)的電磁場(chǎng)傳感器經(jīng)歷三代技術(shù)［89］的發(fā)展過(guò)程，即：利用熱耦檢波的熱電型傳感器，利用二極管檢波原理的第二代電磁場(chǎng)傳感器和基于集成光路技術(shù)的第三代光電型傳感器。下面將這三代產(chǎn)品的性能列表如下：表1三代電磁場(chǎng)傳感器性能比較區(qū)分第一代第二代第三代原理熱效應(yīng)檢波二極管電光效應(yīng)時(shí)間1920-現(xiàn)在1960-現(xiàn)在1990-現(xiàn)在響應(yīng)時(shí)間0.1~10s0.1~10ms0.1~10ps靈敏度1~100V/m1~10V/m10MV/m~100測(cè)試內(nèi)容能量能能匕匕匕電場(chǎng)否匕匕能磁場(chǎng)否能可能頻率否否匕匕相位否否匕匕調(diào)制否否匕匕極化否能匕匕時(shí)間相應(yīng)否否能匕第一代傳感器利用熱電偶效應(yīng)，在電磁場(chǎng)作用下兩個(gè)熱偶電極產(chǎn)生溫差，溫差形成的電壓通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)綑z測(cè)器。這種傳感器的主要缺點(diǎn)是時(shí)間響應(yīng)速度慢，所以不適合2.3電磁場(chǎng)測(cè)量技術(shù)的對(duì)比分析這里，我們將以上第一代和第二代傳感器統(tǒng)稱為傳統(tǒng)電磁場(chǎng)測(cè)量傳感器。它們對(duì)信號(hào)的檢測(cè)基于時(shí)域平均，所以主要對(duì)信號(hào)的能量進(jìn)行測(cè)量，而不適于測(cè)量信號(hào)的瞬時(shí)值，如瞬態(tài)電磁場(chǎng)波形、相位、頻率等。而且它們大多是基于電路設(shè)計(jì)的，探頭和輸出裝置多通過(guò)電氣線路連接，測(cè)量信號(hào)通過(guò)連接線傳輸?shù)捷敵鲅b置，這種結(jié)構(gòu)的電磁場(chǎng)測(cè)量裝置有以下幾個(gè)顯著的缺點(diǎn)：由于在被測(cè)區(qū)域引入包括探頭、連接線、接收天線等金屬設(shè)備，空間電磁場(chǎng)在這些設(shè)備產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象將造成空間電磁場(chǎng)的重新分布；連接線、探頭和輸出設(shè)備組成的信號(hào)傳輸通路將可能成為發(fā)射源，從而對(duì)被測(cè)區(qū)域的電磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾，測(cè)量結(jié)果將可能嚴(yán)重偏離真實(shí)值；采用電纜作為信號(hào)傳輸通路，無(wú)法提供高帶寬的路徑，很難同時(shí)兼顧低頻和高頻性能，測(cè)量的頻率范圍受到很大限制；測(cè)試系統(tǒng)復(fù)雜，體積龐大，不能實(shí)現(xiàn)空間精確定位測(cè)量。而第三代光電電磁場(chǎng)傳感器是采用光電轉(zhuǎn)換將空間電磁場(chǎng)物理量直接調(diào)制到光波信號(hào)上，通過(guò)光纖等媒質(zhì)將傳感器得到的信息輸出到后級(jí)處理設(shè)備。通過(guò)比較我們不難發(fā)現(xiàn)，光電電磁場(chǎng)測(cè)量主要有以下幾個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：光電電磁場(chǎng)傳感器可以進(jìn)行多種物理量的測(cè)量，而不局限在電磁場(chǎng)的強(qiáng)度；對(duì)電磁場(chǎng)信號(hào)的測(cè)量是幾乎無(wú)失真的，因而可以測(cè)量其頻率、相位等信息；采用光纖作為信號(hào)傳輸媒質(zhì)，光電電磁測(cè)量設(shè)備不會(huì)對(duì)被測(cè)電磁場(chǎng)產(chǎn)生輻射干擾，同時(shí)空間電磁場(chǎng)也不會(huì)干擾光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)，測(cè)量裝置中金屬元件較少，對(duì)被測(cè)電磁場(chǎng)的影響很??；光信號(hào)通信可以起到測(cè)量裝置的測(cè)量部分與數(shù)據(jù)輸出部分的隔離，有效避免傳導(dǎo)干擾，而且非常適合高電位區(qū)域的測(cè)量；光電電磁場(chǎng)傳感器的響應(yīng)速度快、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了測(cè)量頻率范圍和響應(yīng)速度。用光纖實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞可以保證有很高帶寬，可以實(shí)現(xiàn)從直流到GHz的測(cè)量;光電電磁測(cè)量對(duì)天線的依賴程度較低，較小長(zhǎng)度的天線即可滿足需要，傳感器的尺寸大大減小，位置分辨能力強(qiáng)。光電電磁測(cè)量可以通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)能量注入，傳感器無(wú)需電源注入就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量，即無(wú)源測(cè)量。3幾種光纖電壓傳感器光纖電壓互感器的核心是光纖電壓傳感器(OVT-OpticalVoltageTransducer)，根據(jù)傳感原理，光纖電壓傳感器主要有傳光型有源OVT、全光纖OVT、集成光學(xué)Pockels元件高壓OVT、基于電致伸縮原理的OVT以及基于其它效應(yīng)的OVT六類。這些傳感器的傳感原理不同，結(jié)構(gòu)不一樣，各有其特點(diǎn)。下面分別進(jìn)行介紹。3.1傳光型無(wú)源OVT傳光型無(wú)源OVT主要是指基于線性電光效應(yīng)原理的OVT。所謂線性電光效應(yīng)，即Pockels效應(yīng)，是指在電場(chǎng)(或電壓)的作用下，透過(guò)某些物質(zhì)的光發(fā)生雙折射，雙折射兩光波之間的相位差與外加電壓或電場(chǎng)強(qiáng)度成正比，檢測(cè)出相位差，即可檢測(cè)出電壓或電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。由于相位較難測(cè)量，故一般利用偏光干涉原理將相位調(diào)制轉(zhuǎn)化為強(qiáng)度調(diào)制，傳感器輸出光強(qiáng)的大小即能反映被測(cè)電壓。附圖為典型的傳感器結(jié)構(gòu)。其工作過(guò)程為：LED發(fā)出的光由光纖傳人起偏器，將光變成線偏振光，經(jīng)114波片后又變成園偏振光，當(dāng)光透過(guò)電光晶體時(shí)，在電場(chǎng)或電壓的作用下發(fā)生雙折射，雙折射兩光波之間的相位差與被測(cè)電壓成正比。經(jīng)檢偏器后，輸出光強(qiáng)與被測(cè)電壓之間具有線性關(guān)系。經(jīng)光電轉(zhuǎn)化信號(hào)處理之后即可測(cè)量出電壓。該傳感由電光晶體、起偏器、檢偏器、波片和一些其它光學(xué)元件構(gòu)成，它們是無(wú)源器件，工作不需要電源，且光纖在系統(tǒng)中僅起傳光作用，因此屬于傳光型無(wú)源光纖電壓傳感器。無(wú)源型光纖電壓傳感器測(cè)量精度高、損耗小、抗電磁干擾能力強(qiáng)、電氣安全性好。I電根附圖佐咒型丸境光爵電壓傳感群靖舟3.2有源型OVT傳感器需要工作電源的OVT為有源型OVT。其工作電源可來(lái)自兩個(gè)途徑，一是通過(guò)互感器或分壓器取自電網(wǎng)；另一是把制室發(fā)光器件發(fā)出的光，由光纖傳至傳感頭，再由光致電器件將光能轉(zhuǎn)換成電能。被測(cè)電壓信號(hào)由互感器或分壓器從電網(wǎng)取出，然后由濾波器濾波，再由DOIT(DigitalOutputln-PutTransformer)電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。該信號(hào)由PLD(光致發(fā)光二極管)器件轉(zhuǎn)換成一定頻率的光波沿光纖傳至信號(hào)處理電路，還原成電壓信號(hào)閉。美國(guó)ABB公司研制出有源型數(shù)字光纖電壓互感器DOVT(DdgitalOpitcalVoltageTransformers，測(cè)量電壓范圍72.5~756kV，精度達(dá)0.2%。有源型OVT的最大優(yōu)點(diǎn)是采用數(shù)字光學(xué)信號(hào)傳輸，信號(hào)與衰減無(wú)關(guān)。但是，它也有明顯的缺點(diǎn)：（1） 若信號(hào)由電磁式互感器取出，則由于互感器存在比差和角差，使系統(tǒng)測(cè)量誤差增大；若信號(hào)由電容分壓器提供，則由于分壓比不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致輸出不穩(wěn)定，測(cè)量誤差增大。（2） 傳感器是有源的，而且能量取自高壓電網(wǎng)使高低壓之間隔離困難，電氣安全性差。（3） 有源傳感器處于強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境之中，信號(hào)易受到干擾。（4） 特殊的PLD器件屬高科技保密產(chǎn)品，尚處于開發(fā)和完善階段，市面上不易買到，這給研究帶來(lái)了實(shí)際困難和障礙。3.3全光纖OVT全光纖OVT也稱為功能型或傳感型OVT，它是由特殊光纖構(gòu)成，光纖既起傳光作用，又起傳感作用。這種特殊光纖材料中摻雜了特殊元素，截面形狀和折射率分布有特殊要求，據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，美國(guó)3M公司已推出全光纖。OCT（OpticalCurrentTransducer）產(chǎn)品，而全光纖OVT尚處于研究階段。全光纖OVT的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳感器兩端光纖連續(xù)，所需光學(xué)元件和接頭較少。但是，特殊光纖制造難度大，要求高，且尚不成熟，因此，全光纖OVT離實(shí)用化還有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。3.4集成光學(xué)Pockels元件高壓OVT八十年代，NicolasA.F.Jaeger提出了基于Mach-Zehnder調(diào)制器原理的集成光學(xué)傳感器。后來(lái)又提出了用于測(cè)量電場(chǎng)的Pockels元件集成光學(xué)傳感器（IOPC）。這是一種固定在某一電場(chǎng)環(huán)境、用來(lái)測(cè)量固定點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的傳感器，它體積小，只有7mm長(zhǎng)，非常易于安裝。這種傳感器以LiNbO3日飛電光晶體作基片，在其上散布有欽條。欽條平行于晶體的Z軸放置，其尺寸選擇原則是能支持兩個(gè)基模TE（偏振方向平行于x軸）和TM（偏振方向平行于y軸）傳播，形成波導(dǎo)。輸人光纖和輸出光纖均為保偏光纖。在傳感器輸出端波導(dǎo)的兩個(gè)模之間的本征相位差取決于波導(dǎo)的長(zhǎng)度以及兩個(gè)模的傳播常數(shù)差，即：R=（6te—6tm）L ⑴電光晶體liNbO3在電場(chǎng)的作用下發(fā)生雙射，光率體發(fā)生變化。傳感器輸人光強(qiáng)與輸出光強(qiáng)之間具有如下關(guān)系：S=Iuur=1[1+acos^co-cos^.]（2）其中，Q°=2nno3Y22LE/入為電光晶體雙折射兩光波之間的相位差；a是考慮到傳感器制造不完善引入的系數(shù)，一般a<1；r是式（1）確定的本征相位差；n0是晶體的折射率；入是光波長(zhǎng)；L是波導(dǎo)長(zhǎng)度；y22為電光系數(shù)；E為電場(chǎng)強(qiáng)度。選擇合適的尺寸L，使^,=^，則傳感器能獲得線性響應(yīng)。該傳感器樣品試驗(yàn)獲得了1MHz的帶寬，能測(cè)量波頭時(shí)間為0.5|is的閃電脈沖。3.5基于電致伸縮原理的OVT這種光纖電壓傳感器的原理是基于電致伸縮效應(yīng)。光纖纏繞在壓電材料（石英晶體或陶瓷等）上，電場(chǎng)引起晶體或陶瓷變形，從而引起光纖的光學(xué)性質(zhì)的變化，由Mach-Zehnder干涉儀或雙模光纖干涉儀探測(cè)出這種變化即可測(cè)得電壓（或電場(chǎng)）的大小。瑞士ABB公司研究中心的K.Bohnert和P.Peguignot以石英晶體為壓電材料，研制出具有相關(guān)溫度補(bǔ)償能力，能在一40—+85°C寬溫度范圍運(yùn)行、測(cè)量精度達(dá)0.2%的光纖電壓傳感器。美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室的FabinyLarry等科學(xué)家研制出基于PMN鐵電材料電致伸縮效應(yīng)的高分辨率光纖電壓傳感器。電致伸縮陶瓷的應(yīng)變和外施電壓之間具有二次關(guān)系，這使得某一頻率。的信號(hào)與另一更高頻率Q的載波信號(hào)相混合，可以把感興趣的信息轉(zhuǎn)化成某一頻率范圍（3+Q或3-Q）,在此頻率下,1/f的噪聲不起作用。用PMN電致伸縮傳感器與高分辨率干涉儀一起能觀察到30mHz乞低頻率下129nV的電壓以及1HZ頻率下4nV的電壓。該裝置起交流電壓傳感器的作用，用于極微小交流緩變電壓的測(cè)量。文［2］介紹了一種利用可以測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)高電壓和瞬態(tài)強(qiáng)電場(chǎng)的光電集成電場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)。它的原理是基于pockels晶體傳感器的。通過(guò)對(duì)于作者以實(shí)現(xiàn)了測(cè)量系統(tǒng)在沖擊電場(chǎng)與高壓工頻場(chǎng)測(cè)量中的應(yīng)用展示了該測(cè)量系統(tǒng)在高電壓測(cè)量與研究領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用背景。文［3］簡(jiǎn)要介紹了高壓電計(jì)測(cè)的光電技術(shù)及其工作原理，介紹了Plckels/Kerr新型光電式高壓電測(cè)量器的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)及其由于傳統(tǒng)式電壓互感器方面，證明了其適應(yīng)電力系統(tǒng)中信息傳輸、計(jì)量診斷自動(dòng)化、數(shù)字化以及小型輕量化的發(fā)展要求。文［4］論述了縱向線性電光效應(yīng)應(yīng)用于電力系統(tǒng)高電壓測(cè)量的基本工作原理和實(shí)現(xiàn)方法，并對(duì)影像測(cè)量準(zhǔn)確度的主要誤差進(jìn)行了分析，分析說(shuō)明了該方利于高電壓的準(zhǔn)確測(cè)量。文［5］介紹了一種利用單模低雙折射(Lo-Bi)光纖能同時(shí)測(cè)量電流和電壓的傳感器，它利用法拉第效應(yīng)測(cè)量電流而利用Kerr效應(yīng)測(cè)量電壓。理論分析證明電流的測(cè)量不受電壓的影響，且兩者易于分開。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了用低雙折射光纖的Kerr效應(yīng)測(cè)量電壓的可行性。文［6］介紹的光纖電壓傳感器包含一個(gè)N型硅片和一個(gè)P型硅片，它們附著在一起，并被一個(gè)深度可控的孔包圍。一個(gè)晶片被蝕刻，形成一個(gè)在電壓作用下能被彎曲的薄膜，在電壓的作用下孔的深度改變，使透過(guò)該裝置的光的性質(zhì)發(fā)生變化，從而可測(cè)出電壓的大小。文［7］介紹了一種用鐵電液晶盒和光纖組成的電壓傳感器。其原理是基于透過(guò)液晶盒的光受到電場(chǎng)的調(diào)制，被調(diào)制光的光強(qiáng)幅度正比于場(chǎng)強(qiáng)。該裝置測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)范圍從10V/cm到到5kV/cm,頻率從10HZ到5kHZ。文［8］提出了一種利用球面天線、電光晶體以及光纖構(gòu)成的測(cè)量大幅度暫態(tài)電場(chǎng)的電場(chǎng)傳感器。這種基于偏光反射原理的傳感器被安放在球面天線內(nèi)，光纖傳遞的光信號(hào)在晶體中被電場(chǎng)所調(diào)制，并由另一光纖送至探測(cè)器。作者用兩種電光晶體LiNbO3和KTP進(jìn)行了試驗(yàn)研究。文［9］介紹了一種用多量子阱(Multiple-quantum-well)法布一拍羅(Faby-Perot)腔反射調(diào)制器構(gòu)成的高壓交直流電場(chǎng)傳感器，其靈敏度高，可測(cè)量的最小場(chǎng)強(qiáng)為8V/cm。4結(jié)語(yǔ)高電壓環(huán)境下的強(qiáng)電磁場(chǎng)測(cè)量一直是高壓測(cè)量的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。通過(guò)本文的論述，可以得到以下結(jié)論。光電電磁場(chǎng)傳感器具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：采用光纖進(jìn)行信號(hào)的傳輸，非常適合于處于高電位和強(qiáng)場(chǎng)區(qū)域測(cè)量的場(chǎng)合；2.傳感器尺寸非常小、采用光纖作為信號(hào)傳輸媒質(zhì)、傳感器中金屬元件較少，因此對(duì)被測(cè)電磁場(chǎng)的影響很??；3.光電電磁場(chǎng)傳感器的響應(yīng)速度快、帶寬寬，非常適合于測(cè)量瞬變的脈沖電磁場(chǎng)。4.傳感器的尺寸小，位置分辨能力強(qiáng)。可以完成狹小空間的空間精確定位測(cè)量。以上介紹的各種光纖電壓傳感器各有其特點(diǎn)，就目前世界范圍研究的熱點(diǎn)來(lái)看，基于電光效應(yīng)原理的光纖電壓傳感器倍受青睞，美國(guó)ABB公司、法國(guó)GECALSTOM公司、日本東京電力株式會(huì)社等世界大公司及我國(guó)的一些高校、研究所和企業(yè)都正在抓緊研究，努力將其用于制造光纖電壓互感器。市面上相關(guān)的產(chǎn)品層出不窮，通過(guò)工頻與沖擊電場(chǎng)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，可以看出這些產(chǎn)品可以勝任高壓強(qiáng)場(chǎng)環(huán)境中的測(cè)量，而且可以預(yù)見該測(cè)量方法在高壓測(cè)量與研究領(lǐng)域?qū)?huì)有廣闊的應(yīng)用前景。［1］《高電壓測(cè)量的集中光學(xué)傳感方法》李開成華中科技大學(xué)，江德長(zhǎng)廣西柳州市儀表總廠高壓電機(jī)2006年第六期《光電集成電場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)及其在高壓測(cè)量中的應(yīng)用研究》曾嶸，陳未遠(yuǎn)，何金良，牛犇，清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系《新型光電技術(shù)高壓電測(cè)量器》鄧隱北，彭曉華光電技術(shù)應(yīng)用2008年6月第23卷第3期《一種新型的高電壓測(cè)量方法及誤差分析》徐雁陳志萍葉妙元朱勇儀器儀表學(xué)報(bào)2001年12月第22卷第6期WanZhaobing，LiaoYanbiao.FibersensorforsimultaneousmeasurementofcurrentandboltagebysingleLo-Bifiber.SPIE，1996:26-32Xiao.Z，Norrman.S，Engstrom.O.Fiberopticalboltageptepatedbymicromachingjingandwaferbonding.ProceedingsoftheconferenceonErrosensorsVII,Budapest，Hungary,1994:34-37Sato，Susumu,Hara，Takehito，Applicationofaferroelectriclliquid-crysta