Способ измерения тока

742805 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 040178 (21) 2563140/18-21с присоединением заявки Мо(51)М. КЛ.2 6 01 В 1502 Государственный комитет СССР ло дедам изобретений и. открытий(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА Изобретение относится к, электро- измерительной технике и предназначено для использования при контроле тока в установках высокого напряжения, основанных на применении магни" тооптического эффекта Фарадея.Известен способ измерения тока, реализованный в оптико-электронном измерителе тока высоковольтной установки, заключающийся в том, что линейно-поляризованный световой поток направляют на блок вращения плоскости поляризации. Под воздействием пилообразного напряжения генератора плоскость поляризации периодически 15 поворачивается в блок вращения на угол, близкий к 2 ЯВ дальнейшем световой поток пропускают через магнитооптический преобразователь. Под воздействием магнитного поля изме немого тока в магнитооптическом преобразователе осуществляется поворот плоскости поляризации светового потока. Затем световой поток направляют на анализатор и светоприемник. Вследствие того,что плоскость поляризации периодически изменяется, на выходе светоприемника появляется электрический сигнал, причем фаза электрического сигнала зависит от результирующего магнитного поля, в котором находится магнитооптический преобразователь. Величину тока определяют по разности фаз между сигналами со светоприемника и с генератора, напряжение которого периодически воздействует на плоскость поляризации светового потока 1).Недостаток известного способа заключается в низкой точности измерения, поскольку на итоговый результат существенное влияние оказывают погрешности, имеющие место при выполнении операции поворота плоскости поляризации.Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является способ измерения тока, основанный на формировании светового луча, разделение его на опорный и измерительный потоки, модуляции измерительного потока магнитным полем контролируемого тока и преобразовании обоих потоков в электрические сигналы 2).Недостаток способа обусловлен тем, что определение паложения плоскостей поляризации производится по интенсивности световых потоков, 742805прошедших через анализатор, а этопредъявляет высокие требования кидеНтичности и стабильности характеристик светоприемников и магнитооптических веществ, находящихся визмерительном и опорном каналах,а также к постоянству оптическиххарактеристик параметров. Невозможность выполнения всех перечисленныхтребований обусловливает значительные погрешности измерения тока,Цель изобретения - повышение точности измерения тока в установкахвысокого напряжения.цля достижения указанной цели вспособе, основанном на формированиисветового луча, разделение его наопорный и измерительный потоки, модуляции измерительного потока магнитным полем контролируемого тока ипреобразовании обоих потоков в электрические сигналы, световой луч формируют из двух компонентов с различныйи оптическими частотами и круговыьи поляризациями противоположныхнаправлений, опорный и измерительныйпотоки преобразовывают в электрические сигналы с частотой, равной разности оптических частот компонентовсветового луча, и по углу между фазами.:полученных электрических сигналовсудят о величине контролируемого тока,,Предлагаемый способ измерения тока,иллюстрирует ся черт ежом.Световой лучсостоит из двухкомпонентов с частотами й, и Й. Обакомпонента имеют круговую поляриза циМ, но обладают. противоположныминаправлениями. В качестве источникатакого светового потока может бытькспольэован, например, лазер 1,помещенный в продольное магнитноеполе катушки 2. Вследствие эффектаЗемана выходное излучение лазера содержит два компонента с различными.оптическими частотами и круговымиполяризациями противоположных направлений.Световой лучделится светоделителем 3 на два световых потокаи. Световой потокпопадает черезанализатор 4 на светоприемник опорного сигнала 5. Световой потокпроходит через магнитооптическое вещество б, находящееся в магнитномполе измеряемого тока Э, и модулируется, а затем через анализатор 7попадает на светоприемник измерительного сигнала 8. Светоприемники 5 и8 с соответствующими анализаторами4 и 7 дроизводят гетеродированиепоступающих световых потоков и выделение разностной частоты й -й путемфОрмирования соответствующих электрических сигналов,ИсГользуя известны:. зыраж.ни я л. , фазы сигнала разнсстной астоты на выходах светоприемникоз 5 и 8 и ;ринимая во внимание, что коэффициенты преломления магнитооптического вещества б, находящегося в магитном поле, для световых потоков, поляризованных по левому кругу и по правому, различны, можно показать, что фазовый сдвиг Л между опорным и измерительным электрическими сигналами характеризует величину контролируе - мого тока У в соответствии с линейной,зависимостьюгде К - коэффициент пропорциональности;С - постоянная Верде;Л20 Ь - геометрический размер магнитооптического вещества б.Указанный фазовый сдвиг ДЧ выделяется блоком сравнения фаз 9, подключенным к выходам сетопоиемников 5 и 8.Таким образом, в данном случае информация о величине контролируемого тока содержится не в разности интенсивностей световых потоков, а в разности фаз электрических сигналов, что положительно сказывается на точности измерения тока.Формула изобретения,Способ измерения тока, основанныйна формировании светового луча, разделении его на опорный и иэмеритель 40 ный потоки, модуляции измерительного потока магнитным полем контролируемого тока и преобразовании обоихпотоков в электрические сигналы,отличающий с ятем, что, сцелью повышения точности, световойлуч формируют из двух компонентов сразличными оптическими частотамии круговыми поляризациями противоположных направлений, опорный и измерительный потоки преобразовывают вэлектрические сигналы с частотой,равной разности оптических частоткомпонентов светового луча, и по углу между фазами полученных электрических сигналов судят о величине55 контролируемого тока,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 515065, кл. 5 01 В 15/02, 1975.щ 2, Патент ФРГ Р 1903828,кл. 6 01 В 15/02, 1969.Заказ 3611111 Тираж 1019 ЦНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб.