全光纤电流传感器(AFOCS)是一种基于法拉第效应的电流检测装置,可消除磁饱和现象,频响范围宽,故障响应快,是电力系统数字化、智能化必须的感知器件。由于存在动态范围较小、易受温度影响等缺点,AFOCS工程应用进程缓慢。本文旨在研究高精度、大动态范围AFOCS,寻找提高动态范围、降低温度敏感的方法与途径。本文首先研究了大动态范围AFOCS机理,提出了死区补偿在线反射型AFOCS方案,建立了AFOCS中光波演变模型,分析了在阶梯波形成前叠加偏置电压的死区补偿原理,保证了小电流时的检测精度。提出了非对称方波调制闭环解调算法,扩展了动态范围,消除了光源强度及误差系数的影响,保证了运行稳定性。接着,本文分析了温度对AFOCS的影响,提出改变1/4波片初始相位延迟角的温度补偿办法。理论及试验结果表明,初始相位延迟角在101°左右时补偿效果明显。提出了将温度传感器集成在AFOCS中的温度补偿和基于温致双折射效应的偏振干涉式温度传感器(PI-OTS)方案,基于实测温度进行实时温度补偿,可保证在规定的温度范围内测试精度。然后,本文将PI-OTS与AFOCS有机集成,设计了大动态范围高精度AFOCS系统,分析与设计了系统硬件电路,包括光源驱动及控制、监视和信号采集等,分析与设计了系统软件,包括信号的采集与解调、温度补偿及光源功率闭环控制、数据存取和显示等。最后,本文完成了PI-OTS样机的研制及试验测试,通过了江苏省计量院的性能检测,结果表明,PI-OTS测温分辨率达0.01oC,测温精度达±0.1oC。研制了基于PI-OTS的AFOCS系统样机,完成了精度、动态测量范围及温度特性测试,AFOCS在-40oC~70oC温度范围内的比差波动在±0.2%内,试验样机满足计量0.2s、保护5P30的准确级限值要求。