CN115327206B

CN115327206B - 基于光纤电流传感器的电流获取方法、装置及设备

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Publication number: CN115327206B
Application number: CN202211250595.7A
Authority: CN
Inventors: 李建光; 肖浩; 刘东伟; 刘博阳; 雷军; 刘育梁; 李芳�
Original assignee: Beijing Shiwei Tongguang Intelligent Technology Co ltd; Institute of Semiconductors of CAS
Current assignee: Beijing Shiwei Tongguang Intelligent Technology Co ltd; Institute of Semiconductors of CAS
Priority date: 2022-10-13
Filing date: 2022-10-13
Publication date: 2023-03-24
Anticipated expiration: 2042-10-13
Also published as: CN115327206A

Abstract

本公开的实施例提供了基于光纤电流传感器的电流获取方法、装置及设备。所述方法包括：获取所述光纤电流传感器针对被测对象所测的电流初始值；获取所述光纤电流传感器所处的当前环境温度；根据所述电流初始值和所述当前环境温度，获取电流补偿系数；根据所述电流补偿系数对所述电流初始值进行补偿，获得最终电流值；输出所述最终电流值。以此方式，可根据电流初始值和所述当前环境温度，获取对应的电流补偿系数，然后根据电流补偿系数对所述电流初始值进行补偿，从而获得最终电流值，以提高光纤电流传感器测量的电流的精度，减少比差。

Description

基于光纤电流传感器的电流获取方法、装置及设备

技术领域

本公开涉及电流检测领域，尤其涉及基于光纤电流传感器的电流检测技术领域。

背景技术

光纤电流传感器因为具有精度高、抗干扰能力强、体积小、重量轻、动态范围大等特点，而被广泛用于电流检测领域，在实际应用中，光纤电流传感器随着环境温度的变化会有一定的温漂，必须进行温度误差补偿才能实现精确测量；另外光纤电流传感器的测量精度还受被测电流值的影响，当被测电流值较大时，会产生大电流非线性误差，并且这种大电流非线性误差还会随着温度的变化而变化。

目前光纤电流传感器的误差补偿方法主要基于单变量建模，比如对温度误差的补偿方法研究通常为恒定电流条件下进行，而对大电流非线性误差的补偿方法研究通常则未考虑温度变化的影响。

而基于神经网络的多参量补偿方法则需要大量的训练样本数据，且通常工作条件恶劣的光纤电流传感器属于小批量定制化产品，不具备提前进行大批量样本训练的条件，比如用于强磁场脉冲电流测量、托卡马克等离子体电流测量的光纤电流传感器，其定制化要求高、需求数量少。

因此，当光纤电流传感器工作在温度和电流同时在较大范围内变化的条件下时，目前没有适用的高精度误差补偿方法，限制了光纤电流传感器在部分领域的应用。

发明内容

本公开提供了一种基于光纤电流传感器的电流获取方法、装置、设备以及存储介质。根据本公开的第一方面，提供了一种基于光纤电流传感器的电流获取方法。该方法包括：

获取所述光纤电流传感器针对被测对象所测的电流初始值；

获取所述光纤电流传感器所处的当前环境温度；

根据所述电流初始值和所述当前环境温度，获取电流补偿系数；

根据所述电流补偿系数对所述电流初始值进行补偿，获得最终电流值；

输出所述最终电流值。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述获取所述光纤电流传感器所处的当前环境温度，包括：

利用所述光纤电流传感器内置的测温探头对环境温度进行测量，以获得所述当前环境温度。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，

所述根据所述电流初始值和所述当前环境温度，获取电流补偿系数，包括：

调用预存储的与温度关联的第一电流比差函数以及与温度和电流同时关联的第二电流比差函数；所述第一电流比差函数用于计算所述光纤电流传感器中采集模块引起的电流比差，所述第二电流比差函数用于计算所述光纤电流传感器中传感头引起的电流比差，其中，所述采集模块为所述光纤电流传感器中除所述传感头之外的部件；

将所述当前环境温度作为所述第一电流比差函数的输入，以使所述第一电流比差函数输出第一电流比差；

将所述当前环境温度和所述电流初始值作为所述第二电流比差函数的输入，以使所述第二电流比差函数输出第二电流比差；

根据所述第一电流比差和所述第二电流比差，获得所述电流补偿系数。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述第一电流比差和所述第二电流比差，获得所述电流补偿系数，包括：

调用预存储的与温度关联的第一补偿函数以及与温度和电流同时关联的第二补偿函数；

将所述第一电流比差和所述第二电流比差分别作为所述第一补偿函数和所述第二补偿函数的输入，以分别获得对应的第一补偿系数和第二补偿系数，其中，所述第一补偿函数用于输出与温度关联的补偿系数，所述第二补偿函数用于输出与温度和电流同时关联的补偿系数，所述电流补偿系数包括所述第一补偿系数和所述第二补偿系数。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一电流比差函数通过以下步骤建立：

分别获取所述光纤电流传感器在各历史环境温度下输出的各历史电流的历史比差；

将所述各历史环境温度作为输入，所述各历史比差作为输出，建立所述第一电流比差函数；

所述第二电流比差函数通过以下步骤建立：

获取所述光纤电流传感器在对测试对象进行电流测试时，输出的多组电流测量值及各组对应的温度测量值；

基于各组电流测量值以及各组电流基准值，计算各组对应的电流比差测量值；

将各组电流测量值及各组对应的温度测量值代入各项系数待求解的第二电流比差函数，并将其输出与各组对应的电流比值测量值进行比较，获得各组的比值差值；

将各组的比值差值进行平方和运算；

利用比差差值的平方之和最小原则，求解所述第二电流比差函数的各项系数，以获得所述第二电流比差函数。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述电流初始值和所述当前环境温度，获取电流补偿系数，包括：

调用预存储的与温度关联的第一补偿系数表以及与温度和电流同时关联的第二补偿系数表；所述第一补偿系数表对应存储有温度与第一补偿系数；所述第二补偿系数表对应存储有温度、电流与第二补偿系数；所述第一补偿系数表通过与温度关联的第一电流比差函数以及第一补偿函数获得，所述第二补偿系数表通过与温度和电流同时关联的第二电流比差函数以及第二补偿函数获得，且所述第一电流比差函数用于计算所述光纤电流传感器中采集模块引起的电流比差，所述第一补偿函数以所述第一电流比差函数输出的第一电流比差作为输入，以第一补偿系数作为输出，所述第二电流比差函数用于计算所述光纤电流传感器中传感头引起的电流比差，所述第二补偿函数以所述第二电流比差函数输出的第二电流比差作为输入，以第二补偿系数作为输出，其中，所述采集模块为所述光纤电流传感器中除所述传感头之外的部件；根据所述当前环境温度从所述第一补偿系数表中查找对应的第一补偿系数；

根据所述电流初始值和所述当前环境温度从所述第二补偿系数表中查找对应的第二补偿系数。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：

若根据所述当前环境温度未直接从所述第一补偿系数表中查找到所述第一补偿系数，则将所述第一补偿系数表中存储的与所述当前环境温度相近的环境温度对应的补偿系数进行插值运算，以得到所述第一补偿系数；

若根据所述电流初始值和所述当前环境温度未直接从所述第二补偿系数表中查找到所述第二补偿系数，则将所述第二补偿系数表中存储的与所述当前环境温度相近的环境温度以及与所述电流初始值相近的电流对应的补偿系数进行插值运算，以得到所述第二补偿系数；其中，所述相近的环境温度与所述当前环境温度的差值小于预设温差阈值，所述相近的电流与所述电流初始值的差值小于预设电流阈值。

根据本公开的第二方面，提供了一种基于光纤电流传感器的电流获取装置。该装置包括：

第一获取模块，用于获取所述光纤电流传感器针对被测对象所测的电流初始值；

第二获取模块，用于获取所述光纤电流传感器所处的当前环境温度；

第三获取模块，用于根据所述电流初始值和所述当前环境温度，获取电流补偿系数；

补偿模块，用于根据所述电流补偿系数对所述电流初始值进行补偿，获得最终电流值；

输出模块，用于输出所述最终电流值。

根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。

根据本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本公开的第一方面和/或第二方面的方法。

本公开中，在获得光纤电流传感器的电流初始值后，可获取光纤电流传感器所处的当前环境温度，然后由于光纤电流传感器测得的该电流初始值容易受到环境温度以及被测对象中电流大小的影响而不太精准，因而，可根据电流初始值和所述当前环境温度，获取对应的电流补偿系数，然后根据电流补偿系数对所述电流初始值进行补偿，从而获得最终电流值，以提高光纤电流传感器测量的电流的精度，减少比差。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本公开的实施例的基于光纤电流传感器的电流获取方法的流程图；

图2示出了根据本公开的实施例的光纤电流传感器的结构示意图；

图3示出了根据本公开的实施例的光纤电流传感器关于温度和电流变化引起的比差数据的二维模型；

图4示出了根据本公开的实施例的经过补偿后的比差数据的二维模型；

图5示出了补偿前光纤电流传感器在全温情况下的非线性比差测试结果；

图6示出了根据本公开的实施例的补偿后光纤电流传感器在全温情况下的非线性比差测试结果；

图7示出了根据本公开的实施例的基于光纤电流传感器的电流获取装置的框图；

图8示出了能够实施本公开的实施例的示例性电子设备的方框图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1示出了根据本公开实施例的基于光纤电流传感器的电流获取方法100的流程图。方法100可以包括：

步骤110，获取所述光纤电流传感器针对被测对象所测的电流初始值；

光纤电流传感器测量被测对象时，可以缠绕在被测对象上，然后其通过内部光强的变化，获得被测对象的电流初始值，被测对象可以是导线等一切可通入电流的对象。

步骤120，获取所述光纤电流传感器所处的当前环境温度；

步骤130，根据所述电流初始值和所述当前环境温度，获取电流补偿系数；

步骤140，根据所述电流补偿系数对所述电流初始值进行补偿，获得最终电流值；

步骤150，输出所述最终电流值。

在获得光纤电流传感器的电流初始值后，可获取光纤电流传感器所处的当前环境温度，然后由于光纤电流传感器测得的该电流初始值容易受到环境温度以及被测对象中电流大小的影响而不太精准，因而，可根据电流初始值和所述当前环境温度，获取对应的电流补偿系数，然后根据电流补偿系数对所述电流初始值进行补偿，从而获得最终电流值，以确保即便光纤电流传感器工作在温度和电流同时在较大范围内变化的条件下时，也能提高光纤电流传感器测量的电流的精度，减少比差。

其中，需要说明的是：比差=（电流测量值-电流基准值）/电流基准值，其中，电流测量值为本公开的光纤电流传感器对被测对象进行测量后，最终输出的电流值，而电流基准值为使用比本公开的光纤电流传感器精度更高的光纤电流传感器对相同的被测对象进行测量后，最终输出的电流值。在一些实施例中，所述获取所述光纤电流传感器所处的当前环境温度，包括：

通过在光纤电流传感器中内置温度探头即可对环境温度进行精确测量，以准确获得当前环境温度。

在一些实施例中，所述根据所述电流初始值和所述当前环境温度，获取电流补偿系数，包括：

如图2所示，光纤电流传感器包括采集模块以及光传感模块（即传感头），这两个模块都会受到温度影响而产生电流比差（或者叫做电流误差），但传感头中有一个λ/4波片，用于将来自光调制子模块的线偏振光转换为圆偏振光，但因为λ/4波片设计不理想，因而，转换成的圆偏振光也不理想，从而使得光纤电流传感器会在大电流测量时产生非线性误差，所以，传感头会使得传感器检测的电流中存在受到温度和电流影响的电流比差。

具体来讲，从采集模块传输至传感头的光信号在被测电流的影响下，传输相位发生变化，经传感头的反射镜返回后，传输相位的变化加倍，最终返回到采集模块，光信号传输相位的变化转换为光强的变化，并通过采集模块的光电探测器接收，进一步解析出被测电流值。如图2所示，传感头即光传感器模块（又称之为光纤传感环），包含λ/4波片、传感光纤和光纤反射镜，其中，λ/4波片用于将进来的2路偏振方向正交的线偏振光转换为圆偏振光，然后在传感光纤中传输后，通过反射镜反射回采集模块。由于该传感头中具有λ/4波片，该波片的设计并非理想，因而，使得进入传感光纤的偏振光并非理想圆偏振态，从而使得光纤电流传感器会在大电流测量时产生非线性误差，因而，传感头会使得传感器检测的电流中存在受到温度和电流影响而产生的电流比差。

而采集模块内含光收发子模块（用于发光、接收反射光，将反射光的光信号转成电信号）、光调制子模块（将光进行相位调制）以及信号处理子模块（根据电信号确定被测对象电流大小）。光收发子模块包含光源、耦合器、光电探测器，光调制子模块包含光纤起偏器（用于起偏和检偏）、相位调制器（用于调节光的相位）、保偏光纤延时环（用于延长光信号在光路中的传输时间），光纤起偏器与相位调制器之间的光纤为45°对轴熔接，信号处理子模块包含光源驱动电路、前置放大电路以及信号采集与调制电路。

而采集模块作用整体如下：利用光源发出光进入光调制子模块，光调制子模块将光的相位进行转换，然后给光传感器模块提供偏振方向正交的两路线偏光，进而光调制子模块接收光传感器模块中反射镜反射回来的2路偏振方向正交的线偏光，经过左侧45度对轴熔接的这段光纤后，光发生干涉，然后光电探测器检测干涉后的光强，并转化成电信号，进而通过A/D（模数转换）模块传给FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列），FPGA根据电信号变化，解调出光信号的相位变化，再进一步反推出被测对象的电流大小。

另外，需要说明的是由于电流初始值由FPGA模块计算并输出，因而，本公开的补偿方案也由FPGA模块执行。

通过将当前环境温度作为所述第一电流比差函数的输入，可获得所述第一电流比差函数输出的仅仅与温度有关的第一电流比差，而将所述当前环境温度和所述电流初始值作为所述第二电流比差函数的输入，可获得所述第二电流比差函数输出的与温度和电流均有关的第二电流比差，这样也就获得了光纤电流传感器中不同模块对电流的比差影响，进而便于获得每个模块的电流补偿系数，从而对每个模块产生的比差影响均进行消除，如此，就能全面提高光纤电流传感器的电流精度。

在一些实施例中，根据所述第一电流比差和所述第二电流比差，获得所述电流补偿系数，包括：

通过将第一电流比差作为所述第一补偿函数的输入，可获得对应的第一补偿系数，而将第二电流比差作为所述第二补偿函数的输入，可获得对应的第二补偿系数，从而便于利用第一补偿系数对光纤电流传感器中采集模块带来的电流比差影响进行补偿，并利用第二补偿系数对光纤电流传感器中传感头带来的电流比差影响进行补偿，从而提高光纤电流传感器的精度。

另外，由于将影响电流的温度等特征作为神经网络模型的输入，然后利用神经网络模型识别出光纤电流传感器的电流误差并对电流进行补偿的方案只能进行整体补偿无法对单独模块引起的电流误差分别进行补偿，因而，本公开将不同模块引起的电流比差分别进行补偿的方案相比于利用神经网络模型进行补偿的方案而言，显然能够更能提高光纤电流传感器的精度，而且不需要耗费大量时间收集大量的样本进行模型训练，因而，能够更快、更高效地提高光纤电流传感器的精度。

在一些实施例中，所述第一电流比差函数通过以下步骤建立：

在确定光纤电流传感器中采集模块带来的比差影响时，可将光纤电流传感器放在保温箱内进行测试，然后控制测试对象中电流为任一电流，并调节保温箱的温度（即历史环境温度），然后获得对测试对象中电流进行测量，得到该测试对象的电流作为测试值，并利用精度更高的光纤电流传感器对该测试对象进行测量，得到该测试对象的电流作为基准值，然后得到两者的历史比差=（测量值-基准值）/基准值。进而利用大数据统计方式，将各历史环境温度作为输入，并将各历史环境温度下对应的历史比差作为输出，即可建立第一电流比差函数，如此，便于确定光纤电流传感器中采集模块引起的电流比差。

所述第二电流比差函数通过以下步骤建立：

各组电流基准值可利用比本公开的光纤电流传感器精度更高的光纤电流传感器对该测试对象进行测量得到；

各组对应的电流比差测量值仍然等于（各组电流测量值-基准值）/基准值；

将各组的比值差值进行平方和运算；

将各组电流测量值I（i）及各组对应的温度测量值T（i）代入各项系数待求解的第二电流比差函数

，并将其输出

与各组对应的电流比值测量值

进行比较，获得各组的比值差值

，然后将各组的比值差值进行平方和运算，得到平方之和

，进而利用比差差值的平方之和最小原则，求解所述第二电流比差函数的各项系数a、b、c、d、e、f，从而获得准确度较高的第二电流比差函数，这样，就可得到光纤电流传感器中传感头带来的电流比差影响，以便于之后进行补偿，从而提高光纤电流传感器的精度。

根据所述电流初始值和所述当前环境温度从所述第二补偿系数表中查找对应的第二补偿系数。为了方便快速查找到用于消除光纤电流传感器中不同模块引起的电流比差所需的补偿系数，可事先存储与温度关联的第一补偿系数表以及与温度和电流同时关联的第二补偿系数表，然后根据当前环境温度从所述第一补偿系数表中查找对应的第一补偿系数，并根据所述电流初始值和所述当前环境温度从所述第二补偿系数表中查找对应的第二补偿系数，如此，即可快速获得消除不同模块引起的电流比差所需的补偿系数，进而便于快速地对电流初始值进行补偿，得到精度高的最终电流值。

另外，第一电流比差函数可以是

，而由于比差

，其中，Is为测量值，Ip为基准值，因而，

如果令第一补偿系数

，则

，第二补偿系数

，那么，最终电流值

，

电流初始值。

在一些实施例中，所述方法还包括：

若根据当前环境温度未直接从所述第一补偿系数表中查找到所述第一补偿系数，则可自动地将所述第一补偿系数表中存储的与所述当前环境温度相近的环境温度对应的补偿系数进行插值运算，以得到所述第一补偿系数，这样即便第一补偿系数表中第一补偿系数不全面，也可通过插值方式得到该当前环境温度下的补偿系数，从而便于消除光纤电流传感器中采集模块引起的电流比差。

若根据所述电流初始值和所述当前环境温度未直接从所述第二补偿系数表中查找到所述第二补偿系数，则可自动地将所述第二补偿系数表中存储的与所述当前环境温度相近的环境温度以及与所述电流初始值相近的电流对应的补偿系数进行插值运算，以得到所述第二补偿系数，这样即便第二补偿系数表中第二补偿系数不全面，也可通过插值方式得到该当前环境温度和该电流初始值下的补偿系数，从而便于消除光纤电流传感器中传感头（即光传感器模块）引起的电流比差。

下面将结合图2进一步详细说明本公开的技术方案：

光纤电流传感器由采集模块和光纤传感环组成。

采集模块内包含光收发子模块、光调制子模块以及信号处理子模块。光收发子模块包含光源、耦合器、光电探测器，光调制子模块包含光纤起偏器、相位调制器、保偏光纤延时环，光纤起偏器与相位调制器之间的光纤为45°对轴熔接，信号处理子模块包含光源驱动电路、前置放大电路以及信号采集与调制电路。

光纤传感环包含λ/4波片、传感光纤和光纤反射镜。

光纤电流传感器的误差（又称之为比差）由采集模块误差和光纤传感环误差组成，分别对这两种误差进行独立的误差建模，得到采集模块和光纤传感环的误差修正系数。

1）采集模块误差主要由温度误差贡献，因此对采集模块进行温度误差的一维建模补偿即可，常见的一维建模方法可以采用多项式拟合，通过建模得到采集模块比差与温度的关系模型：

( 1 )公式( 1 )为第一电流比差函数；

根据《GB/T 20840.8-2007 互感器第8部分：电子式电流互感器》中的比差定义：

( 2 )

式( 2 )中的RE为光纤电流传感器比差，Is为光纤电流传感器的测量电流值，Ip为基准电流值。对式( 2 )进行变换，得到基准电流与测量电流的比值为：

( 3 )

当RE不为0时，令基准电流与测量电流的比值为系数K，则可利用K对测量电流Is进行修正，将测量电流值Is乘以K，即能完成测量电流修正。

根据式( 1 )关系模型得到采集模块的温度误差修正系数

，公式（4）为第一补偿函数，Kc为第一补偿系数；

2）光纤传感环误差由温度误差和非线性误差组成，因此其误差是关于温度和电流值的二元函数，需要进行二维建模，设定光纤传感环的比差模型为：

( 5 )

式( 5 )中T为温度，I为电流，REs为光纤传感环的比差（即光纤传感环在温度和电流的影响下，对光纤传感器带来的电流比差），a、b、c、d、e、f分别为模型系数，未知，待求，对于已经测得的多组数据序列Ti、Ii和实测的REsi，其中i=1，2，……N，N≥6，构造误差函数序列eri，其表达式为：

( 6 )

则误差平方和为：

( 7 )

令E对各模型系数的一阶偏导等于0（即将公式（6）代入（7），然后只将其中一个er(i)展开，进而依次对每个系数a、b、c、d、e、f进行求导），则有：

( 8 )

结合式( 6 )与式( 8 )，公式（8）中每个公式中都有系数，将这些系数提取出来作为矩阵X，将公式（8）中含系数

的部分提取出来作为B，剩余为A，可以得到基于模型系数的矩阵方程：

( 9 ) X未知，待求，

其中：

( 10 )

( 11 )

( 12 )

根据式( 9 )~式( 12 )，可以求出模型系数参数：

( 13 )

结合式( 5 )、式( 11 )和式( 13 )，得到光纤电流传感器关于温度T和电流I的二元比差函数

f2(T, I)（即第二电流比差函数），根据该关系模型得到光纤传感环的温度和环境误差修正系数

( 14 )，公式（14）为第二补偿函数，K _s为第二补偿系数

对光纤电流传感器的测量输出进行误差在线补偿，其计算式为：

( 15 )

式( 15 )中，I _fix为补偿后的传感器测量输出电流值（即最终电流值），I _original为补偿前的传感器测量输出电流值（即电流初始值）。

本公开的技术效果：

对某光纤电流传感器在不同温度及不同电流下的比差数据进行二维建模，可得到如图 3所示的比差模型，该传感器在未进行补偿前的比差范围为±0.9%，采用二维误差补偿技术后，该传感器在不同温度及电流下的比差范围减小至±0.2%，如图4所示。

具体地，图 5为补偿前的某传感器的全温非线性测试结果，当环境温度从-40℃变化至70℃时，传感器在相同电流值下的最大比差变化量超过1.5%，最大比差接近0.9%，图6为经过本公开的补偿后传感器的全温非线性误差当环境温度从-40℃变化至70℃时，传感器在测量电流范围内的全温比差不超出±0.2%。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。

以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本公开所述方案进行进一步说明。

图7示出了根据本公开的实施例的基于光纤电流传感器的电流获取装置500的方框图。如图7所示，装置700包括：

第一获取模块710，用于获取所述光纤电流传感器针对被测对象所测的电流初始值；

第二获取模块720，用于获取所述光纤电流传感器所处的当前环境温度；

第三获取模块730，用于根据所述电流初始值和所述当前环境温度，获取电流补偿系数；

补偿模块740，用于根据所述电流补偿系数对所述电流初始值进行补偿，获得最终电流值；

输出模块750，用于输出所述最终电流值。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备和存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质。

图8示出了可以用来实施本公开的实施例的电子设备800的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

设备800包括计算单元801，其可以根据存储在只读存储器（ROM）802中的计算机程序或者从存储单元808加载到随机访问存储器（RAM）803中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中，还可存储设备800操作所需的各种程序和数据。计算单元801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出（I/O）接口805也连接至总线804。

设备800中的多个部件连接至I/O接口805，包括：输入单元806，例如键盘、鼠标等；输出单元807，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元808，例如磁盘、光盘等；以及通信单元809，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元809允许设备800通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元801可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元801的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元801执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法100。例如，在一些实施例中，方法100可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元808。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 802和/或通信单元809而被载入和/或安装到设备800上。当计算机程序加载到RAM803并由计算单元801执行时，可以执行上文描述的方法100的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元801可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行方法100。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims

1.一种基于光纤电流传感器的电流获取方法，其特征在于，包括：

获取所述光纤电流传感器针对被测对象所测的电流初始值；

获取所述光纤电流传感器所处的当前环境温度；

输出所述最终电流值；

调用预存储的与温度关联的第一电流比差函数以及与温度和电流同时关联的第二电流比差函数；

根据所述第一电流比差和所述第二电流比差，获得所述电流补偿系数；其中，

所述第一电流比差函数通过以下步骤建立：

分别获取所述光纤电流传感器在各历史环境温度下输出的各历史电流的历史比差，以建立所述第一电流比差函数；

所述第二电流比差函数通过以下步骤建立：

基于各组电流测量值以及各组电流基准值，计算所述第二电流比差函数；

或者

调用预存储的与温度关联的第一补偿系数表以及与温度和电流同时关联的第二补偿系数表；

根据所述当前环境温度从所述第一补偿系数表中查找对应的第一补偿系数；

根据所述电流初始值和所述当前环境温度从所述第二补偿系数表中查找对应的第二补偿系数；所述第一补偿系数表对应存储有温度与第一补偿系数；所述第二补偿系数表对应存储有温度、电流与第二补偿系数；所述第一补偿系数表通过与温度关联的第一电流比差函数以及第一补偿函数获得，所述第二补偿系数表通过与温度和电流同时关联的第二电流比差函数以及第二补偿函数获得，且所述第一电流比差函数用于计算所述光纤电流传感器中采集模块引起的电流比差，所述第一补偿函数以所述第一电流比差函数输出的第一电流比差作为输入，以第一补偿系数作为输出，所述第二电流比差函数用于计算所述光纤电流传感器中传感头引起的电流比差，所述第二补偿函数以所述第二电流比差函数输出的第二电流比差作为输入，以第二补偿系数作为输出，其中，所述采集模块为所述光纤电流传感器中除所述传感头之外的部件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述光纤电流传感器所处的当前环境温度，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

根据所述第一电流比差和所述第二电流比差，获得所述电流补偿系数，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一电流比差函数具体通过以下步骤建立：

所述第二电流比差函数具体通过以下步骤建立：

将各组的比值差值进行平方和运算；

利用比值差值的平方之和最小原则，求解所述第二电流比差函数的各项系数，以获得所述第二电流比差函数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.一种基于光纤电流传感器的电流获取装置，其特征在于，包括：

输出模块，用于输出所述最终电流值；

所述第三获取模块，具体用于：

所述第一电流比差函数通过以下步骤建立：

所述第二电流比差函数通过以下步骤建立：

或者

所述第三获取模块，具体用于：

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-5中任一项所述的方法。

8.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-5中任一项所述的方法。