Электрогирационное устройство для бесконтактного измерения напряжения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения напряжения в высоковольтных цепях. Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение диапазона измеряемых напряжений. Луч источника света 1 проходит через поляризатор 2 и электрооптический кристалл 4, размещенный в диэлектрической емкости 11. Далее луч делят призмененным анализатором 7 на два луча, которые через световоды 18. 1 и 18.2 поступают на фотоприемники 8.1 и 8.2. Дифференциальный усилитель 9 преобразует выходные напряжения фотоприемников в сигнал, пропорциональный измеряемому напряжению, которое прикладывается к системе неподвижных 5,1 и 5.2 и подвижному 6 электродам. Перемещение подвижного электрода 6 при помощи регулировочного винта 12 позволяет управлять порогом чувствительности устройства, чем и достигается цель изобретения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

18.2

ГОСУДАРСТ8ЕКНЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4246917/24-2 ) (22) 22.05.87 (46) 07.09.89. Бюл. И 33 (71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР (72) В. Г. Николайченко, Л.А. Макаренко и Б.Е. Михалишин (53) 621. 317, 7(088.8) (56) Блажкевич Б.И. и др. Вестник

АН УССР, Киев, Наукова думка, 1987, с. 22-29.

Авторское свидетельство СССР

Р 1366950, кл. G 01 R 13/40, 1986. (54) ЭЛЕКТРОП1РАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения напряжения в высоковольтных цепях ° Цель изобрете„.,Яр„„щщдщ а1 (51) 4 С 01 К 19/00 13/40, 15/07

2 ния — повышение точности измерений и расширение диапазона измеряемых напряжений ° Луч источника I света проходит через поляризатор 2 и электрооптический кристалл 4, размещенный в диэлектрической емкости 10. Да- лее луч делят призменным анализатором 7 на два луча, которые через световоды 18.1 и 18.2 поступают на фотоприемники 8. 1 и 8. 2. Дифференциальный усилитель 9 преобразует выходные напряжения фотоприемников в сигнал, пропорциональный измеряемому напряжению, которое прикладывается к системе неподвижных 5.1 и 5.2 и подвижному 6 электродам. Перемещение подвижного электрода 6 при помощи регулировочного винта 13 позволяет управлять порогом чувствительности устройства, чем и достигается цель изобретения, I з.п, ф-лы, 1 ил.! 506 369

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерейия напряжения в высоковольтных цепях. !

1ель изобретения — повышение точности измерений н расширение диапазона измеряемых напряжений, Па чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройстна, Электрогирационное устройство для измерения напряжения содержит источник 1 света, поляризатор 2, первичный датчик 3, состоящий иэ электрогирационного монокристалла 4 центро- 15 симметричного кристаллографического класса, помещенного в оправу, с неподвижными металлическими электродами

5,1 и 5.2 на торцах и с дополнительным подвижным металлическим электро- 20 дом 6, состоящим из двух соосно расположенных стаканов 6,1 и 6. 2 с расположенной в их полости и взаимодействующей с ними пружиной 6.3, при этом K blH из стаканов установ ен 25 с возможностью поступательного перемещения, а также призменного анализатора 7, выходы которого оптически связаны с входами первого 8,1 и второго 8,2 фотоприемников, выходы .которых соединены с входами дифференциального усилителя 9, Монокристалл в оправе вместе с электродами 5.1, 5,2 и 6 помещен в диэлектрический корпус 10, заполненный диэлектрической жидкостью 11, которая заливается через отверстия в корпусе 10, закрываемые пробками

12. Перемещение подвижного электрода

6 осуществляется посредством регули- 40 ровочного винта 13, установленного в крышке !4 диэлектрического корпуса

10. Для прохода светового луча по центру стаканов 6,1 и 6,2 и регулировочного винта 13 выполнено отверстие 45 и они расположены вдоль оптической оси электрогирационного монокристалла.

Иеточник 1 света и поляризатор 2 размещены в первом металлическом кор- 5р пусе 15, который жестко-соосно соединен с первым торцом корпуса 10, с вторым торцом которого жестко-соосно соединен второй металлический корпус 16, в котором последовательно размещены призменный «нализатор 7 с оптическими разъемами 17.1 и 17.2 для подключения снетонодав 18.! и

18.2.

Входы фотоприемников 8 ° и 8.2 соединены соответственно со светонодами 18,1 и 18.2 при помощи оптических разъемов 17.1 и 17,2, а выходы фотоприемников 8.1 и 8 ° 2 связаны с входами дифференциального усилителя 9, выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом, Световой луч, генерируемый источником света, поляризуется поляризатором 2 и проходит оптическую систему из электрогирационного монокристалла 4, неподвижных электродов

5, 1 и 5.2 и подвижного электрода 6, помещенных н диэлектрической жидкости 11. Под воздействием измеряемого напряжения U в электрогирационных о монокристаллах 4 происходит поворот плоскости поляризации снетового луча на угол d Затем световой луч расщепляется призменным анализатором 7 на два луча, которые преобразуются фотоприемниками 8,1 и 8.2 в напряжении U „и 1.1,э.

U,=Kô?„/2(1-Sin 2дэг)

П =Кф?„/2(1+в1п 2 к"эг) > (2) где Т вЂ” интенсивность света, прошедшего поляризатор;

K4 — коэффициент преобразования фотоприемников; с эг — угол поворота плоскости поляризации.

Дифференциальный усилитель 9 преобразует напряжения U и U н напряжение, пропорциональное напряжению> управляющему эффектом электрогирации на торцах монокристалла

1!арык П z !!1 2Кф п эг 2КфК эг и Uэ ° где К, — коэффициент электрогирации, С,+С, U — управляющее напряжение;

С, — емкость между неподвижными электродами 5. 1 и 5.2 электрогирационного монокристалла 4;

С вЂ” емкость между неподвижным электродов 5.2 кристалла и подвижным электродом 6, которая зависит от расстояния между ними.

Таким образом, перемещением подвижного электрода 6 можно регулировать чувствительность устройства.

Выходное напряжение дифференциального усилителя 9 равно

1!о и „,„=к к к, „х „-,— -т — . (5) Формула и з обре т е н и я

1. Электрогирационное устройство для бесконтактного измерения напряжения, содержащее последовательно оптически связанные источник света, поляризатор, размещенные в первом металлическом корпусе, первичный датчик, содержащий электрогирационный монокристалл центросимметричного кристаллографического класса с металлическими электродами на торцах, размещенный в диэлектрическом

30

Составитель В, Степанкин

Редактор А. Коэориз Техред М,яндык Корректор М. Максимишинец

Заказ 5424/46 Тираж 714 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская араб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r,ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1506 3

Регулировочный винт 13 имеет несколько фиксированных положений, соответствующих заданным значениям емкости С .

Перемещение подвижного электрода

6 осуществляется следующим образом, При повороте головки регулировочного винта 13 перемещается стакан

6.2, при этом одновременно с ним перемещается и стакан 6. 1, что обеспечивается наличием пружины 6. 3. Поступательное движение обеспечивается наличием в оправе монокристалла продольных пазов, по которым перемеща- 15 ются выступы стаканов 6. I.è 6.2 и перетекает жидкость 11, Фокусирующая линза 19 предотвращает вытекание жидкости 11 из первичного датчика 3. При измерениях U винт устанавливается в 20 положение, соответствующее максимальному порогу чувствительности измерений.

69 6 корпусе, снабженном крышкой, двухлучевой призменный анализатор, размещенный во втором металлическом корпусе, выходы которого посредством световодов оптически связаны с входами двух фотоприемников, дифференциальный усилитель, входы которого подключены к электрическим выходам фотоприемников, а выход соединен с выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения диапазона измеряемых напряжений, введены расположенные вдоль оптической оси электрогирационного монокристалла регулировочный винт с отверстием по центру и подвижный металлический электрод, состоящий из двух соосно расположенных металлических стаканов, каждый из которых выполнен с отверстием по центру, расположенной в их полости пружиной, диэлектрический корпус выполнен герметичным, регулировочный винт установлен в крышке диэлектрического корпуса и приведен в механический контакт с подвижным металлическим электродом, каждый иэ металлических стаканов установлен с возможностью перемещения вдоль своей продольной оси с помощью регулировочного винта °

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что диэлектрический корпус заполнен диэлектрической жидкостью,