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与传统传感器相比,全光纤电流传感器(AFOCS)小巧量轻,无需铁芯、材料绝缘、不会出现饱和、探测线性度高、输出信号可直接数字化连接,它完全符合智能变电站与超高压电网的建设和技术要求。论文从基本的电流测量需求出发,针对目前AFOCS产品存在价格高昂,光路实现困难等缺点,主要进行了以下方面研究:1.论文以Sagnac型AFOCS为主要研究对象,分析对比了AFOCS的各种光路,对其进行了详细的理论推导,运用琼斯矩阵,推导出了AFOCS的数学模型和后期信号处理模型,为深入研究AFOCS奠定了理论基础。同时,设计了一种基于3×3耦合器的In-line型AFOCS结构,论文对其可行性进行了理论模型推导及仿真,结果表明,这种结构实现的关键在于耦合器分光比精确、稳定。2.改进了一种制作工艺——扭转法来制作全光纤1/4波片,其与传统的熔接法和变速spun法相比,制作流程简单,不需要使用椭圆芯保偏光纤,而且可以采用普通的光纤熔接机进行操作,降低了全光纤1/4波片的制作难度。检测结果表明,其消光比皆小于0.8dB,偏振度可达90%以上。同时,我们对1/4波片熔接角度和相位延迟误差对AFOCS的影响进行了数学建模并仿真。最后得出,在线双折射为零的情况下,当系统需满足0.2级精度要求时,扭转角θ的误差必须小于0.023rad,相位延时误差???必须小于0.046 rad。3.分析了传感器的信号处理方法,针对目前信号处理方法上的一些缺陷,提出了一种新的解调办法,并利用MATLAB对其数学模型进行了仿真,证明了其可行性。4.搭建了AFOCS系统样机,完成了实验样机的初步研发,同时,测试了不同调制幅度和调制频率下系统的输出信号变化,并最终确定了该系统的最佳调制电压(1.76V)和频率(23.845kHz)。对电流进行了初步测量,采集了信号,并编写了解调程序软件对信号进行了解调,测量结果的最大误差为6.492%。最后,对导致测量结果产生误差的原因进行了分析,同时对振动导致的误差进行了改进,效果较好。