光学电流互感器(Optical Current Transformer,OCT)是基于光学传感技术实现的,具有安全环保、绝缘强度高、抗干扰能力强、响应速度快、使用频带宽、信号数字化等诸多优点,是智能电网一次设备的研究热点,具有广阔的应用前景。目前,基于径向检偏原理的线性OCT(下文简称线性OCT)采用偏振检测技术将法拉第旋转角直接转换为光斑图像的同步旋转,克服了传统光强检测模式的诸多缺陷,例如动态测量范围窄、非线性、光功率相关性、线性双折射和温漂等。但其图像检测方法仍然存在缺陷,如成本高,算法误差大,需要将旋转图像转换为平移图像,测量分辨率受图像转换器的光纤数量和电荷偶联相机(Charge Coupled Device Camera,CCDC)像元尺寸的限制等缺点,尤其在小电流测量时,因分辨率不足导致的测量误差较大,难以满足S级测量要求。针对线性OCT中图像检测方法的不足,本文提出一种基于四象限探测器(Four Quardant Dectector,FQD)的图像检测方法,具体的技术路线是:当光斑图像照射在FQD的光敏面上时,各象限的光电二极管输出与光能量成正比的电流,将电流信号经过算法处理后得到法拉第旋转角,从而实现对电流的测量。该方法具有成本低,算法简单,测量分辨率高,精度高等优点。本文以课题组在研的线性OCT的图像检测方法为研究对象,全面系统地阐述了基于FQD的图像检测原理,并详细讨论了FQD的暗区宽度、安装位置和光斑大小等因素对测量精度的影响。通过实验验证了基于FQD图像检测方法的可行性,在额定电流为300A的1%～120%的测量范围内,其最大测量误差降低至0.55%左右;相比于传统的图像检测方法,其测量分辨率提升近100倍,准确度从0.5级提升至0.2S级。最后,本文针对FQD的温度特性进行研究,通过载流子的速率方程建立了FQD的数学模型。通过分析发现,温度的变化主要引起FQD的光电转换系数和暗电流发生漂移,从而影响测量结果。由温度变化引起的测量误差主要与暗电流、入射光功率和法拉第旋转角有关。本文通过实验的方法得到了在-20℃～80℃范围内,不同光功率下的测量误差数据。利用测量误差均方根来描述整个探测范围内,得到随温度和入射光功率变化的误差曲线。从实验结果指出了温度补偿的必要性。