Магнитооптический способ измерения силы тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (И) ц 4 С 01 К 15/07, 19 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Г,КИИ СПОСОБ ИЗБ ГНИТООПТИЧИЗЫ ТОКА 54) ЕНИ 57) зобретение о тельной техн носится к эл ктроре- .еряепучзме ке. Цель из диапазона и7 световог- расширение ков. Делител тенимых ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (72) В.Б.Архангельский, С.Ф.Глаголев Т.П.Казакова и И,И.Червинский(56) Никитенко Н.ф. "Изв. Вузов.Электромеханика", - 1980, В 9, с. 931-935.Глаголев С.ф., Зубков В,П., Архангельский В.Б., Червинский М.И. Иагни тооптический преобразователь большого переменного тока. - Измерительная техника, 1984, В 5. ка формирует из оптического излучения источника 8 излучения пучки, которые пропускаются через ячейки 1,2Фарадея. Последние изготовлены из материалов с различной постоянной Верде. Проанализированные пучки излучения преобразуются в электрическийсигнал фотоприемниками 13 - 16. Выполнение ячеек фарадея из материаловс различными постоянными Верде позволяет с помощью вычислительного блока 17 определять измеряемый ток поразности углов поворота плоскостиполяризации излучения. 1 ил.Изобретение относится к электро- измерительной технике, в частности к магнитооптическим преобразователям, основанным на эффекте Фарадея и моУ5 жет быть использовано для измерения силы тока в высоковольных энергетических установках.Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых токов. 10Формируют 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 оп ределяют силу измеряемого тока.На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Ячейки 1 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.олены 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 поступаютв ячейки 1 и 2 Фарадея. 11 лоскостиполяризации потоков излучения, прошедших ячейки 1 и 2 фарадея, поворачиваются на углы, пропорциональныесиле измеряемого тока и постояннымВерде 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 первого9 и третьего 11 анализаторов установлены параллельно плоскостям пропускания .поляризаторов а плоскости пропускания второго 10 и четвертого 12анализаторов установлены под угломо45 к плоскости пропускания поляриэа"торов, следовательно, выражения длянапряжений на выходах первого 13 ц,и третьего 15 Ц фотоприемников имеютвидц, =-Р,Я, сов 1 Ч =-9 Б, (1+сов 21 Ч)1 1=1 с(1+сов 21 Ч 1),а на выходах второго 14 Ц 1 и четвертого 16 ц 4 фотоприемников11 Ф 1ц =-Р Б сов(1 Ч - -)=- Б (1+1 4 2 14 8 ъ а+в 1 п 21 Ч 1) =1 с 4 (1+здп 21 Ч 1),Где ф 1 ф фю фз ф ф 4 интенсивности потоКОВ р ВЫХоднщИХ ИЭполяризаторов 3 - 6;Б,Б 1,Б,Б 4 - чувствительностифотоприемни-.:ков 13 - 16;Ч, и Ч 1 - постоянные Вердерабочих тел ячеек 1и 2 фарадея;1 - сила измеряемоготока;Е=Ф,Ы;/8 - коэффициент пропорциональности (==1,2,3,4),Вычислительный блок 17 обрабатывает выходные сигналы фотоприемников13 - 16 по алгоритмуИ ( Ц Ц 4ц : ---- агсвп( -1) ( - -1) -вых 2(Ч -Ч. )1 с,1 с 4-( - -1)-( - -1) ( - -1) Б и 1 а 1 д3 20изобретения Фо рмул а Составитель В,СтепанкинТехред М,Дидык Корректор М.Васильева Редактор И.Шулла Заказ 7280/42 Тираж 711 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где И - коэффициент пропорциональности вычислительного блока 17, .5Из выражений для ОБ ,Б ,Б следует, что выходное напряжение вычислительного блока 17 связано с измеряе" мым током выражением1 ОИагся опя дп 21(Ч -Ча ЯВь 2(Ч -Ч,)Если разность углов поворота плоскости поляризации в ячейках 1 и 2 фарадея находится в пределах +45 , 15 т.е. -45 с.: 1(Ч -Ч)с +45, то выходное напряжение вычислительного блока 17 пропорционально измеряемому току Б Ю 1. Магнитооптический способ измерения силы тока, заключающийся в том, что ,формируют пучок линейно-поляризован б ного оптического излучения, пропускают его через первую магнитооптическую среду, помещенную в магнитное поле о4измеряемого тока, измеряют синус угла отклонения плоскости поляризации, прошедшего через первую магнитооптическую среду пучка линейно-поляризационного оптического излучения, о тл и ч а ю щ и й с я 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 .постоянной 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.