CN110441585A - 一种基于tgg晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置及方法 - Google Patents

一种基于tgg晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置及方法，涉及电力系统计量与保护技术领域。本发明是为了解决现有光学直流电流测量系统中，信号与噪声的频带重叠，难以将信号与噪声分离，导致测量精度低的问题。本发明对于直流电流的测量采用基于法拉第磁光效应理论的光学互感器，将TGG晶体置于直流输电线路产生的磁场中，利用线偏振光经过磁场所产生的偏转角对直流电流进行测量。本发明采用TGG晶体作为传感材料，利用其费尔德常数较高的特点，提高输出信号的信噪比。信号处理单元主要是为了滤除光电检测器产生的低频噪声和系统中的噪声。在Labview中采用二重相关检测算法提取待测直流信号。

Description

一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量 装置及方法
技术领域
本发明属于电力系统计量与保护技术领域，尤其涉及光学直流电流测量技术。
背景技术
直流输电是目前世界各国解决高电压、大容量、远距离输电和电网互联的重要手段。随着高压直流输电系统的快速发展，高压直流电流测量装置逐渐得到研究人员的重视。高压直流电流测量装置为高压直流输电系统提供线路控制、保护、计量等输入信号。在众多测量装置和测量方法中，基于法拉第磁光效应的光学直流电流互感器不仅能够克服传统互感器的缺点，而且具有动态测量范围大、频率响应范围宽等优点，同时能简单地与数字设备接口进行通信，更适用于直流测量且满足智能化电网的发展需求。
光学直流电流互感器是一种基于法拉第磁光效应的直流电流互感器，通过测量由被测电流引起的磁场来间接测量电流。在磁光材料中，磁场强度为H(A/m)的外加磁场可以使沿着磁场方向传播的线偏振光偏振面发生偏转，且线偏振光的法拉第偏转角θ(rad)为：
式中，V为磁光晶体的费尔德常数(rad/A)；l为光在磁光晶体中通过的路径；N为线偏振光绕待测直流电流i(A)的环数。
根据法拉第磁光效应表达式可以看出，只要测出偏转角θ，就可以测出待测电流i。由于偏转角θ不易被直接测量，所以在OCT中常采用马吕斯定律将法拉第偏转角转换为更容易被测量的光强信息。
根据马吕斯定律，一束自然光，经过起偏器后变为光强为J'0的线偏振光，当这束光再经过与起偏器透振方向呈α角的检偏器后，出射光的光强J1为：
J1＝J'0cos2α。
为了得到最大的输出光强以提高OCT的灵敏度，α一般取45°，所以当光源输出的自然光经过传感单元后输出的光强Jo可以表示为：
其中，Ji表示经起偏器的线偏振光的光强。
为了消除光强波动对测量结果造成的影响，采用双光路法对线偏振光进行检测，通过分光片将从传感单元输出的光分为两路相互垂直的光，并分别放置检偏器进行检偏，两只检偏器分别与入射起偏器呈±45°角，得到两路光的输出光强Jo1和Jo2分别为：
其中，表示待测直流电流的相位角。
将两路光经过两个光电检测器后的电压信号值Vo1和Vo2分别为：
式中，Vn1和Vn2分别表示两个光电检测器产生的噪声。
忽略噪声的影响，将Vo1和Vo2分别相加和相减，再相除可以得到：
通过双光路法即可消除光强波动的影响，提高测量精度。
经过上述推导可知，测量系统中存在的噪声对测量结果有一定的影响，噪声的主要来源是光电检测器产生的低频噪声以及散粒噪声、热噪声等各种白噪声。而当测量电流比较小时，法拉第偏转角很小，光电检测器输出信号很小，导致输出信噪比很低；同时，待测信号为直流信号，而光电检测器产生的低频噪声频带在1kHz以下，导致信号与噪声的频带重叠，这样就很难将信号与噪声分离，进而使得测量精度降低。
发明内容
本发明是为了解决现有光学直流电流测量系统中，信号与噪声的频带重叠，难以将信号与噪声分离，导致测量精度低的问题，现提供一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置及方法。
一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置，包括：直流测量单元和信号处理单元，直流测量单元包括：调制光源、起偏器、TGG晶体、分光片、两个检偏器和两个光电检测器，所述TGG晶体位于待测直流输电线路产生的磁场中，信号处理单元包括：两个带通滤波器、两个90度移相器、数据采集卡和上位机；
调制光源发出的自然光经起偏器变为线偏振光，该线偏振光经过TGG晶体透射至分光片，分光片将入射光分束成两路相互垂直的光，两路光分别经两个检偏器入射至两个光电检测器的光敏面上，
两个光电检测器的电信号输出端分别连接两个带通滤波器的电信号输入端，两个带通滤波器的滤波信号输出端分别连接两个90度移相器的滤波信号输入端、还经过数据采集卡与上位机的信号输入端相连，两个90度移相器的移相信号输出端通过数据采集卡与上位机的信号输入端相连，
上位机内部嵌有如下软件实现的单元：
采集单元：接收数据采集卡发送的信号，
二重相关检测单元：将带通滤波器输出的滤波信号x(t)和x(t)的移相信号y(t)作为一个检测组，共有两个检测组，
在同一检测组中，对x(t)和y(t)做互相关运算，获得一次互相关结果Rxy1(τ)，对x(t)做自相关运算，获得一次自相关结果Rxx1(τ)，再对上述Rxy1(τ)和Rxx1(τ)做互相关运算，获得二次互相关结果Rxy2(τ)，对Rxx1(τ)做自相关运算，获得二次自相关结果Rxx2(τ)；
幅值运算单元：在同一检测组中，利用二次互相关结果和二次自相关结果计算待测直流电流的幅值；
差除和运算单元：根据两个检测组获得的幅值计算出待测直流电流的偏转角；
电流获得单元：根据偏转角获得待测直流电流值。
一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量方法，所述方法基于以下装置实现，所述装置包括：调制光源、起偏器、TGG晶体、分光片、两个检偏器和两个光电检测器，所述TGG晶体位于待测直流输电线路产生的磁场中，
将调制光源发出的自然光经起偏器变为线偏振光，该线偏振光经过TGG晶体透射至分光片，分光片将入射光分束成两路相互垂直的光，两路光分别经两个检偏器入射至两个光电检测器的光敏面上，
所述方法为：
分别对两个光电检测器输出的电信号进行滤波获得滤波信号x(t)，然后对x(t)进行90度移相获得移相信号y(t)，将一个光电检测器对应的x(t)和y(t)作为一个检测组，
分别对每组中的x(t)和y(t)做互相关运算，获得一次互相关结果Rxy1(τ)，对x(t)做自相关运算，获得一次自相关结果Rxx1(τ)，
分别对每组中的Rxy1(τ)和Rxx1(τ)做互相关运算，获得二次互相关结果Rxy2(τ)，对Rxx1(τ)做自相关运算，获得二次自相关结果Rxx2(τ)，
分别利用每组中的Rxy2(τ)和Rxx2(τ)计算待测直流电流的幅值，根据两个检测组获得的幅值利用差除和算法计算出待测直流电流的偏转角，并根据该偏转角获得待测直流电流值。
本发明中，对于直流电流的测量采用基于法拉第磁光效应理论的光学互感器，将TGG晶体置于直流输电线路产生的磁场中，利用线偏振光经过磁场所产生的偏转角对直流电流进行测量。本发明采用TGG晶体作为传感材料，利用其费尔德常数较高的特点，提高输出信号的信噪比。信号处理单元主要是为了滤除光电检测器产生的低频噪声和系统中的白噪声，包括带通滤波器、移相器及Labview信号处理程序。在Labview中采用二重相关检测算法提取待测直流信号。这种测量方案采用二重相关检测技术以及高费尔德常数的TGG磁光晶体，可以有效地提高信噪比，解决信号与噪声频带重叠的问题，提高测量精度。
附图说明
图1是本发明所述的一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置的结构框图。
具体实施方式
微弱信号检测技术是一种解决在噪声或干扰中检测有用微弱信号问题的技术。由于一般的放大器在放大信号的同时也会放大无用的噪声，同时放大器本身也会引入噪声，所以在提取幅值较小，信噪比较低的信号时不宜使用放大器进行信号处理。
相关检测法是微弱信号检测技术的一种，主要利用信号具有相关性而噪声具有随机性的特点对信号进行检测。自相关函数Rxx(τ)和互相关函数Rxy(τ)分别如下：
式中，T表示周期信号x(t)和y(t)的周期，t表示周期T中的某一时刻，τ表示延时。
利用自相关法实现信噪分离的原理如下：
设观测到的周期信号为：x(t)＝s(t)+n(t)，其中s(t)表示待测信号、n(t)表示噪声。
对x(t)做自相关运算，可以得到：
Rxx1(τ)＝E[x(t-τ)x(t)]＝E{[s(t-τ)+n(t-τ)][s(t)+n(t)]}＝E[s(t)s(t-τ)]+E[n(t)n(t-τ)]+E[s(t)n(t-τ)]+E[n(t)s(t-τ)]＝Rss(τ)+Rnn(τ)+Rsn(τ)+Rns(τ)
式中，Rss(τ)和Rnn(τ)分别为待测信号和噪声的自相关函数，Rsn(τ)和Rns(τ)分别为待测信号和噪声的互相关函数。
由于s(t)和n(t)不相关，所以可以认为Rsn(τ)＝Rns(τ)＝0，则有：
对于噪声n(t)，其自相关函数主要集中在τ＝0，当τ较大时，通过Rxx1(τ)即可得到待测直流信号的幅值A。为了提取直流信号的幅值A，参考锁定放大器原理，对输入信号x(t)作移相90°处理可以得到移相后的信号：
式中，n2(t)为n(t)移相后的信号，ω表示角频率、表示待测直流电流的相位角。
对x(t)和y(t)做互相关运算，可以得到：
式中，为s(t)和s2(t)的互相关函数；为移相前后的噪声n(t)和n2(t)的互相关函数；和分别为移相前后的噪声与信号的互相关函数。
因为移相前后噪声与信号均不相关，则可以认为即：
当τ较大时，忽略的影响，就通过Rxy1(τ)就可以得到待测信号的幅值。结合一重自相关运算和一重互相关运算，此时可以得到待测直流信号的幅值A：
然而由于噪声的相关函数只有当τ→∞时才能认为而在实际测量中，由于观测时间有限，延时不可能趋向于无穷大，噪声的白化程度未必十分理想，导致Rnn(τ)和并不是0。仅通过一重自相关和一重互相关算法进行信噪分离很难达到电流互感器要求的0.2S级的测量精度，而二重相关检测技术可以有效地减小误差提高精度。故本实施方式提出一种结合锁定放大器和多重自相关算法的二重相关检测算法，以提高测量精度。具体如下：
具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置，包括：直流测量单元和信号处理单元，
直流测量单元包括：调制光源1、起偏器2、TGG晶体3、分光片4、两个检偏器5和两个光电检测器6，所述TGG晶体3位于待测直流输电线路产生的磁场中，
信号处理单元包括：两个带通滤波器7、两个90度移相器8、数据采集卡9和上位机10；
调制光源1发出的自然光经起偏器2变为线偏振光，该线偏振光经过TGG晶体3透射至分光片4，分光片4将入射光分束成两路相互垂直的光，
一路光经以个检偏器5入射至一个光电检测器6的光敏面上，该光电检测器6的电信号输出端连接一个带通滤波器7的电信号输入端，该带通滤波器7的滤波信号输出端同时连接一个90度移相器8的滤波信号输入端和数据采集卡9的一个滤波信号输入端，
另一路光经以个检偏器5入射至另一个光电检测器6的光敏面上，该光电检测器6的电信号输出端连接另一个带通滤波器7的电信号输入端，该带通滤波器7的滤波信号输出端同时连接另一个90度移相器8的滤波信号输入端和数据采集卡9的另一个滤波信号输入端，
数据采集卡9的信号输出端连接上位机10的信号输入端；
在上位机10内部嵌有Labview程序，具体包括如下软件实现的单元：
采集单元：接收数据采集卡9发送的信号，
二重相关检测单元：将带通滤波器7输出的滤波信号x(t)和x(t)的移相信号y(t)作为一个检测组，共有两个检测组，
在同一检测组中，利用下式对x(t)和y(t)做互相关运算，获得一次互相关结果Rxy1(τ)：
利用下式对x(t)做自相关运算，获得一次自相关结果Rxx1(τ)：
利用下式对上述Rxy1(τ)和Rxx1(τ)做互相关运算，获得二次互相关结果Rxy2(τ)：
利用下式对Rxx1(τ)做自相关运算，获得二次自相关结果Rxx2(τ)：
上式中，x(t)＝s(t)+n(t)＝Asin(ωt)+n(t)，y(t)＝s2(t)+n2(t)＝Acos(ωt)+n2(t)，s(t)表示待测直流电流、n(t)表示噪声、s2(t)表示s(t)的移相信号、n2(t)表示n(t)的移相信号、A表示待测直流电流的幅值、Rss(τ)表示s(t)的自相关函数、Rnn(τ)表示n(t)的自相关函数、表示s(t)与s2(t)的互相关函数、表示n(t)与n2(t)的互相关函数、T表示y(t)和x(t)的周期、t表示周期T中的某一时刻、τ表示延时、ω表示角频率、表示待测直流电流的相位角。
幅值运算单元：在同一检测组中，通过下式利用二次互相关结果和二次自相关结果计算待测直流电流的幅值A；
差除和运算单元：两个检测组获得的幅值分别记作A1和A2，利用下式计算出待测直流电流的偏转角θ：
电流获得单元：利用下式获得待测直流电流i：
式中，V表示TGG晶体的费尔德常数，N表示线偏振光绕待测电流的环数。
本实施方式中，调制光源1是由交流电流驱动的发光二极管，调制光源1能够使得输出信号由直流迁移至高频带，实现信号与低频噪声的频带分离；所述TGG晶体3采用具有高费尔德常数的TGG晶体，以提高输出信号的幅值，进而提高信噪比；
当输电线路有电流流过时，会产生磁场，当调制光源1产生的自然光经过起偏器2后变为线偏振光，线偏振光经过置于磁场中的TGG晶体3后发生偏转产生旋转角，这个旋转角也是一个高频信号。由TGG晶体3输出的偏振光经过分光片4后，分成两路相互垂直的光，再分别经过两个检偏器5以及光电检测器6即可转变为电压信号，经过后续的信号处理单元后进行一系列运算即可得到偏转角进而得到待测电流的大小。信号处理单元中，由运放组成的带通滤波器7与光电检测器6相连，作用是滤除输出信号产生的低频噪声以及部分白噪声；两个90度移相器8将信号移相90度，作为互相关检测的另一个输入信号；数据采集卡9采用ADLINK公司的USB-2405数据采集卡，将两路x(t)和y(t)采集至上位机中的Labview程序中进行信号处理。
具体实施方式二：本实施方式所述的一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量方法，所述方法基于以下装置实现，所述装置包括：调制光源1、起偏器2、TGG晶体3、分光片4、两个检偏器5和两个光电检测器6，所述TGG晶体3位于待测直流输电线路产生的磁场中，
将调制光源1发出的自然光经起偏器2变为线偏振光，该线偏振光经过TGG晶体3透射至分光片4，分光片4将入射光分束成两路相互垂直的光，两路光分别经两个检偏器5入射至两个光电检测器6的光敏面上。
在上述装置的基础上，所述光学直流电流测量方法为：
分别对两个光电检测器6输出的电信号进行滤波获得滤波信号x(t)，然后对x(t)进行90度移相获得移相信号y(t)，将一个光电检测器6对应的x(t)和y(t)作为一个检测组，
分别对每组中的x(t)和y(t)做互相关运算，获得一次互相关结果Rxy1(τ)：
对x(t)做自相关运算，获得一次自相关结果Rxx1(τ)：
分别对每组中的Rxy1(τ)和Rxx1(τ)做互相关运算，获得二次互相关结果Rxy2(τ)：
对Rxx1(τ)做自相关运算，获得二次自相关结果Rxx2(τ)：
上式中，x(t)＝s(t)+n(t)＝Asin(ωt)+n(t)，y(t)＝s2(t)+n2(t)＝Acos(ωt)+n2(t)，s(t)表示待测直流电流、n(t)表示噪声、s2(t)表示s(t)的移相信号、n2(t)表示n(t)的移相信号、A表示待测直流电流的幅值、Rss(τ)表示s(t)的自相关函数、Rnn(τ)表示n(t)的自相关函数、表示s(t)与s2(t)的互相关函数、表示n(t)与n2(t)的互相关函数、T表示y(t)和x(t)的周期、t表示周期T中的某一时刻、τ表示延时、ω表示角频率、表示待测直流电流的相位角。
分别利用每组中的Rxy2(τ)和Rxx2(τ)计算待测直流电流的幅值：
两个检测组获得的幅值分别记作A1和A2，根据两个检测组获得的幅值利用差除和算法计算出待测直流电流的偏转角：
根据该偏转角获得待测直流电流值：
式中，V表示TGG晶体的费尔德常数，N表示线偏振光绕待测电流的环数。
本实施方式中，调制光源1是由交流电流驱动的发光二极管，调制光源1能够使得输出信号由直流迁移至高频带，实现信号与低频噪声的频带分离；所述TGG晶体3采用具有高费尔德常数的TGG晶体，以提高输出信号的幅值，进而提高信噪比；
采用带通滤波器7对光电检测器6输出的电信号进行滤波，采用90度移相器8对x(t)进行90度移相获得移相信号y(t)，上述方法嵌入在内有Labview程序的上位机10中，通过数据采集卡将信号采集至上位机10。
当输电线路有电流流过时，会产生磁场，当调制光源1产生的自然光经过起偏器2后变为线偏振光，线偏振光经过置于磁场中的TGG晶体3后发生偏转产生旋转角，这个旋转角也是一个高频信号。由TGG晶体3输出的偏振光经过分光片4后，分成两路相互垂直的光，再分别经过两个检偏器5以及光电检测器6即可转变为电压信号。之后，滤除输出信号产生的低频噪声以及部分白噪声；将信号移相90度，作为互相关检测的另一个输入信号；将两路x(t)和y(t)采集至上位机中的Labview程序中进行信号处理。

Claims (10)

1.一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置，其特征在于，包括：直流测量单元和信号处理单元，直流测量单元包括：调制光源(1)、起偏器(2)、TGG晶体(3)、分光片(4)、两个检偏器(5)和两个光电检测器(6)，所述TGG晶体(3)位于待测直流输电线路产生的磁场中，信号处理单元包括：两个带通滤波器(7)、两个90度移相器(8)、数据采集卡(9)和上位机(10)；
调制光源(1)发出的自然光经起偏器(2)变为线偏振光，该线偏振光经过TGG晶体(3)透射至分光片(4)，分光片(4)将入射光分束成两路相互垂直的光，两路光分别经两个检偏器(5)入射至两个光电检测器(6)的光敏面上，
两个光电检测器(6)的电信号输出端分别连接两个带通滤波器(7)的电信号输入端，两个带通滤波器(7)的滤波信号输出端分别连接两个90度移相器(8)的滤波信号输入端、还经过数据采集卡(9)与上位机(10)的信号输入端相连，两个90度移相器(8)的移相信号输出端通过数据采集卡(9)与上位机(10)的信号输入端相连，
上位机(10)内部嵌有如下软件实现的单元：
采集单元：接收数据采集卡(9)发送的信号，
二重相关检测单元：将带通滤波器(7)输出的滤波信号x(t)和x(t)的移相信号y(t)作为一个检测组，共有两个检测组，
在同一检测组中，对x(t)和y(t)做互相关运算，获得一次互相关结果Rxy1(τ)，对x(t)做自相关运算，获得一次自相关结果Rxx1(τ)，再对上述Rxy1(τ)和Rxx1(τ)做互相关运算，获得二次互相关结果Rxy2(τ)，对Rxx1(τ)做自相关运算，获得二次自相关结果Rxx2(τ)；
幅值运算单元：在同一检测组中，利用二次互相关结果和二次自相关结果计算待测直流电流的幅值；
差除和运算单元：根据两个检测组获得的幅值计算出待测直流电流的偏转角；
电流获得单元：根据偏转角获得待测直流电流值。
2.根据权利要求1所述的一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置，其特征在于，二重相关检测单元中，
通过下式获得Rxy1(τ)：
通过下式获得Rxx1(τ)：
通过下式获得Rxy2(τ)：
通过下式获得Rxx2(τ)：
上式中，x(t)＝s(t)+n(t)＝Asin(ωt)+n(t)，y(t)＝s2(t)+n2(t)＝Acos(ωt)+n2(t)，s(t)表示待测直流电流、n(t)表示噪声、s2(t)表示s(t)的移相信号、n2(t)表示n(t)的移相信号、A表示待测直流电流的幅值、Rss(τ)表示s(t)的自相关函数、Rnn(τ)表示n(t)的自相关函数、表示s(t)与s2(t)的互相关函数、表示n(t)与n2(t)的互相关函数、T表示y(t)和x(t)的周期、t表示周期T中的某一时刻、τ表示延时、ω表示角频率、表示待测直流电流的相位角。
3.根据权利要求2所述的一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置，其特征在于，幅值运算单元中，通过下式利用二次互相关结果和二次自相关结果计算待测直流电流的幅值：
4.根据权利要求3所述的一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置，其特征在于，两个检测组获得的幅值分别记作A1和A2，则差除和运算单元中，利用下式计算出待测直流电流的偏转角θ：
5.根据权利要求4所述的一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置，其特征在于，电流获得单元中，利用下式获得待测直流电流i：
式中，V表示TGG晶体的费尔德常数，N表示线偏振光绕待测电流的环数。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量装置，其特征在于，调制光源(1)为发光二极管，所述发光二极管由交流电流驱动。
7.一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量方法，其特征在于，
所述方法基于以下装置实现，所述装置包括：调制光源(1)、起偏器(2)、TGG晶体(3)、分光片(4)、两个检偏器(5)和两个光电检测器(6)，所述TGG晶体(3)位于待测直流输电线路产生的磁场中，
将调制光源(1)发出的自然光经起偏器(2)变为线偏振光，该线偏振光经过TGG晶体(3)透射至分光片(4)，分光片(4)将入射光分束成两路相互垂直的光，两路光分别经两个检偏器(5)入射至两个光电检测器(6)的光敏面上，
所述方法为：
分别对两个光电检测器(6)输出的电信号进行滤波获得滤波信号x(t)，然后对x(t)进行90度移相获得移相信号y(t)，将一个光电检测器(6)对应的x(t)和y(t)作为一个检测组，
分别对每组中的x(t)和y(t)做互相关运算，获得一次互相关结果Rxy1(τ)，对x(t)做自相关运算，获得一次自相关结果Rxx1(τ)，
分别对每组中的Rxy1(τ)和Rxx1(τ)做互相关运算，获得二次互相关结果Rxy2(τ)，对Rxx1(τ)做自相关运算，获得二次自相关结果Rxx2(τ)，
分别利用每组中的Rxy2(τ)和Rxx2(τ)计算待测直流电流的幅值，根据两个检测组获得的幅值利用差除和算法计算出待测直流电流的偏转角，并根据该偏转角获得待测直流电流值。
8.根据权利要求7所述的一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量方法，其特征在于，
通过下式对x(t)和y(t)做互相关运算，获得一次互相关结果Rxy1(τ)：
通过下式对x(t)做自相关运算，获得一次自相关结果Rxx1(τ)：
通过下式对Rxx1(τ)和Rxy1(τ)做互相关运算，获得二次互相关结果Rxy2(τ)：
通过下式对Rxx1(τ)做自相关运算，获得二次自相关结果Rxx2(τ)：
上式中，x(t)＝s(t)+n(t)＝Asin(ωt)+n(t)，y(t)＝s2(t)+n2(t)＝Acos(ωt)+n2(t)，s(t)表示待测直流电流、n(t)表示噪声、s2(t)表示s(t)的移相信号、n2(t)表示n(t)的移相信号、A表示待测直流电流的幅值、Rss(τ)表示s(t)的自相关函数、Rnn(τ)表示n(t)的自相关函数、表示s(t)与s2(t)的互相关函数、表示n(t)与n2(t)的互相关函数、T表示y(t)和x(t)的周期、t表示周期T中的某一时刻、τ表示延时、ω表示角频率、表示待测直流电流的相位角。
9.根据权利要求8所述的一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量方法，其特征在于，
通过下式利用Rxy2(τ)和Rxx2(τ)计算待测直流电流的幅值：
10.根据权利要求9所述的一种基于TGG晶体和二重相关检测技术的光学直流电流测量方法，其特征在于，
两个检测组获得的幅值分别记作A1和A2，则利用下式计算出待测直流电流的偏转角θ：
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