Магнитооптический способ измерения силы тока
Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых токов. Делитель 7 светового пучка формирует из оптического излучения источника 8 излучения пучки, которые пропускаются через ячейки 1,2 Фарадея. Последние изготовлены из материалов с различной постоянной Верде. Проанализированные пучки излучения преобразуются в электрический сигнал фотоприёмниками 13 - 16. Выполнение ячеек Фарадея из материалов с -различными постоянными Верде позволяет с помощью вычислительного блока 17 определять измеряемый ток по разности углов поворота плоскости поляризации излучения. 1 ил. i (/)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН цц 4 G 01 R 15/07, 19/00
ЮЫР3t,".:;3
Г, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07НРЦТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4226319/24-21 (22) 08.04.87 (46) 23.01.89. Бюл. и 3 (71) Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (72) В.Б.Архангельский, С.Ф.Глаголев, Т.П.Казакова и M.È.×åðâèíñêèé (53) 621.317,7(088.8) (56) Никитенко Н.Ф. "Иэв. Вузов.
Электромеханика". — 1980, 11 - 9, с. 931-935
Глаголев С.ф., Зубков В.П., Архангельский В.Б., Червинский N.M. Магнитооптический преобразователь большого переменного тока. — Измерительная техника, 1984, Ф 5.
„.Я0„„1453330 А1 (54) МАГНИТООПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМКРЕНИЯ СИЗЫ ТОКА (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобре- . тения — расширение диапазона измеряемых токов. Делитель 7 светового пучка формирует из оптического излучения источника 8 излучения пучки, которые пропускаются через ячейки 1,2
Фарадея. Последние изготовлены из материалов с различной постоянной Верде. Проанализированные пучки излучения преобразуются в электрический сигнал фотоприемниками 13 — 16. Выполнение ячеек фарадея из материалов с .различными постоянными Верде позвоЮ ляет с помощью вычислительного блока 17 определять измеряемый ток по разности углов поворота плоскости поляризации излучения. 1 ил.
1453330
Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к магнитооптическим преобразователям, основанным на эффекте Фарадея и моУ
5 жет быть использовано для измерения силы тока в высоковольных энергетических установках.
Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых токов. 10
Формируют два пуска линейно-поляризованного оптического излучения и пропускают их соответственно через первую и вторую магнитооптические среды с различной постоянной Верде, которые помещены в магнитное поле измеряемого тока. Измеряют синусы углов отклонения плоскостей поляризации пучков линейно-поляризованного оптического излучения, прошедших через первую и вторую магнитооптические среды. Вычисляют разность углов отклонения плоскостей поляризации пуч. ков линейно-поляризованного оптичесрого излучения и по этой разности on- 25 ределяют силу измеряемого тока.
На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.
Ячейки l и 2 Фарадея, рабочие тела которых выполнены из магнитооптических сред с различными постоянными
Верде, помеЩены в магнитное поле измеряемого тока, Входы ячеек 1 и 2 Фа. радея оптически связаны через поляризаторы 3 — 6 и делитель 7 светового потока с источником 8 излучения.
Плоскости пропускания поляризаторов
3 — 6 установлены параллельно одна другой. Выходы ячеек 1 и 2 Фарадея оптически связаны через анализаторы 9 — 12 с фотоприемниками 13 — 16, которые подключены к входам вычислительного блока 17. Плоскости пропускания первого 9 и третьего 11 анализаторов установлены параллельно плоскостям пропускания поляризаторов 3—
6, а плоскости пропускания второго 10 и четвертого 12 анализаторов установ.о лены под углом 45 к плоскостям пропускания поляризаторов 3 — 6.
Устройство, реализующее магнитооптический способ измерения силы тока, работает следующим образом.
Излучение источника 8 делится делителем 7 световых потоков на четыре части, преобразуется поляризаторами 3 — 6 в четыре линейно-поляризованных потока излучения, плоскости поляризации которых установлены па--. раллельно одна другой, и поступают в ячейки 1 и 2 Фарадея. Плоскости поляризации потоков излучения, прошедших ячейки 1 и 2 Фарадея, поворачиваются- на углы, пропорциональные силе измеряемого тока и постоянным
Верде рабочих тел ячеек 1 и 2 Фарадея. После анализаторов 9 — 12 повороты плоскостей поляризации преобразуются в изменения интенсивности потоков, которые преобразуются фотоприемниками 13 — 16 в электрические сигналы. Плоскости пропускания первого
9 и третьего 11 анализаторов установлены параллельно плоскостям пропускания .поляризаторов,. а плоскости пропускания второго 10 и четвертого 12 анализаторов установлены под углом о
45 к плоскости. пропускания поляриэа" торов, следовательно, выражения для напряжений на выходах первого 13 U и третьего 15 U фотоприемников имеют вид
U, =-У<Я< сов IV =- P 1 1 =k < (1+cos2IU, ); U> >S> cos IV2=- Р)8 (1+сов2ТЧ2) =k>(1+cos2IV2), а на выходах второго 14 U2 и четвертого 16 U4 фотоприемников 1 «1 Ц =-<Р S cos (IU — -) =- @ S (1+ 2422 4 8 +sin2IV< ) =k2(1+sin2IV<); U4 4S4 в (2 ) 444 (1 +в1п2?Ч2)=1<4(1+вдп2И д), Где < S<,S2,$,S4 — чувствительности фотоприемни-.. ков 13 — 16; V, и V2 — постоянные Верде рабочих тел ячеек 1 и 2 Фарадея; I — сила измеряемого тока; Е„=Ф;Ы;/8 — коэффициент пропорциональности (i= =1,2,3,4). Вычислительный блок 17 обрабатывает выходные сигналы фотоприемников 13 — 16 по алгоритму N цб U = — — — — arcsin (- - -1) (- -1)вых 2(V Ч ) 145333 (— -1)-(— -1) (— -1) Vg и, k 2 3 20 изобретения Фо рмул а Составитель В.Степанкин Техред М.Дидык - Корректор М.Васильева Редактор И.Шулла Заказ 7280/42 Тираж 711 Подписное BHHHHH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где N — - коэффициент пропорциональности вычислительного блока 17. 5 Из выражений для U U,U,U< следует, что выходное напряжение вычислительного блока 17 связано с измеряемым током выражением Nares infs inf2I (V -Чв Q)$ выл 2(Ч -V ) Если разность углов поворота плоскости поляризации в ячейках 1 и 2 Фарадея находится в пределах +45, т.е. -45 с.- I(V -V<) и +45, то выходное напряжение вычислительного блока 17 пропорционально измеряемому току U,„ NI. Магнитооптический способ измерения силы тока, заключающийся в том, что ,формируют пучок линейно-поляризован- 2б ного оптического излучения, пропускают его через первую магнитооптическую среду, помещенную в магнитное поле о 4 измеряемого тока, измеряют синус угла отклонения плоскости поляризации, прошедшего через первую магнитооптическую среду пучка линейно-поляризационного оптического излучения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых токов, формируют второй пучок линейно-поляризованного оптического излучения, в магнитное поле измеряемого тока помещают вторую магнитооптическую среду с постоянной Верде, отличающейся по величине от .постоян-! ной Верде первой магнитооптической среды, пропускают второй пучок .линейно-поляризованного оптического излучения через вторую магнитооптическую .среду и синус угла отклонения плоскости поляризации, прошедшего через вторую магнитооптическую среду пучка линейно-поляризованного оптического излучения, вычисляют разность углов отклонения плоскости поляризации пучков линейно-поляризованного оптического излучения и по получен.ной разности определяют силу измеряемого тока.
