Магнитооптический измерительный преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскии Социалистических Республик(5)М. Кл. С 01 В 13/40 Государственный комнтет СССР по дедам нзобретеннй н открытнйИзобретение относится к электро- измерительной технике н может быть использовано для бесконтактного измерения постоянных и переменных токов высокого и низкого напряжения 5 в лабораторных и полевых условиях.Известны магнитооптический измерительный преобразователь, .содержащий установленные последовательно по ходу светового луча магнитооп тические чувствительные и анизотропные отражательные элементы Я .Недостатки данного магнитооптического преобразователя заключаются в его низкой чувствительности и 5 низкой помехоустойчивости.Причиной указанных недостатков является деполяризация излучения прц отражении от анизотропных отражательных элементов. 20Кель изобретения - повышение чувствительности и точности.Поставленная цель достигается тем, что в известный магнитооптический измерительный преобразователь 25 содержащий установленные последовательно по ходу светового луча магнитооптические чувствительные и отражательные элементы, введен 90 -ыйо оптический ротатор, установленный 3 р между отражательными элементами, и введены установленные последовательно по ходу светового луча магнитооптические чувствительные н отражательные элементы, 904-ый оптический ротатор, установленный между упомянутыми элементами, а также два отражательных элемента и установленный между ними 90-ый оптический ротатор, расположенный между выходом основного и входом дополнительного магнитооптических чувствительных элементов, при этом оптический ротатор вЫполнен в виде жестко соединенныхмежду собою двух полуволновых пластин с углом 45 ф между их быстрыми осями.На иг. 1 и 2 приведены оптические схемы вариантов магнитооптического преобразователя.Магнитооптический преобразователь содержит магнитооптические чувстви-, тельные элементы 1,2,3 и 4, идентичные анизотропные отражательные элементы 5,6,7,8,9 и 10 и 90 -ные оптические ротаторы 11,12 и 13.Магнитооптический преобразователь работает следующим образом.Магнитооптические чувствительные элементы 1, 2, 3 и 4 располагаются диаметрально противоположно относительно токопровода 14, величина тока в котором подлежит измерению.Линейно-поляризованный луч с начальным азимутом поляризации сд,пройдя магнитооптический чувствительный элемент 1, под действием .магнитного поля, задаваемого токомпротекающим по токопроводу 14,изменяет азимут поляризации на угол9,:Ч 3,Кл где; У - постояннаяВерде материала магнитооптическогочувствительного элемента 1,- длина магнитооптического чувствительного элемента 1; Н - составляющаянапряженности магнитного поля, параллельная оптической оси магнитооптического чувствительного элемента 1, К - коэффициент пропорциональности между током ) и,напряженностью Н.Промодулированный по углу поворота плоскости поляризации световойлуч падает на отражательный элементпод углом 45 к отражающей поверхности. Отраженный луч содержит Ри 5 - компаненты, первая из которыхполяризована в плоскости падения луча, вторая - в плоскости, перпендикулярной к плоскости падения. Взаимодействуя, эти компоненты образуютэлиптическую поляризованную волну(луч). Степень эллиптичности определяется величиной разности фаз О компонентов Р и 5 и азимутом поляризации падающей на отражательный элемент 5 световой волны, равным (ап +Э,),Эллиптически поляризованный световой луч нормально падает на90 с-ьпл оптический ротатор 11, который поворачивает оси эллипса поляризации, проходящего через него лучана 90 о. В результате составляющаясвета, колеблющаяся в вышедшем из90-ого оптического ротатора 11 луча, параллельно быстрой оси при отражении от отражательного элемента6 колеблется в направлении медленной оси. Результирующая эллиптичностьв отраженном луче равна нулю, В результате в магнитооптический чувствительный элемент 2 поступаетлинейно-поляризованный луч с азимутом поляризации Ы + О, Пройдя магнитооптический чувствительный элемент 2, луч приобретает дополнительный поворот плоскости поляризации8, так что суммарный азимут поля:ризации в выходном луче равен бп .+В+8 и т,д.Применение 90 -х оптических рот,торов 11, 12 и 13 позволяет осущест-вить многоэлементный магнитооптический измерительный преобразователь, содержащий любое количество, например четыре магнитооптических чувствительных элемента 1, 2,3 и 4, оптически последовательно со 15 2 О 25 30 35 40 45 50 55 60 единенных между собой с помощью отражательных элементов 5,6,7,8,9 и 10и расположенных между ними 90 о-ныхоптических ротаторов 11, 12, и 13(фиг. 2),Прн этом выходящий из магнитооптического преобразователя световой луч промодулирован по плоскостиполяризации так, что угол поворотаплоскости поляризации на выходе изпоследнего магнитооптического чувствительного элемента и равен сумме углов поворота плоскости поляризации,производимых каждым магнитооптическимчувствительным элементом 1,2,3 и 4 6=8 фа +6 +81 2. Ь 4и не зависит от разйости фаз б", обусловленной отражением от отражательных элементов 5,6,7,8,9 и 10.Таким образом, введение 90 -огоооптического ротатора между отражательными элементами обеспечиваетполную компенсацию эллиптичности светового луча, обусловленной отражением, при любом количестве магнитооптических чувствительных элементов,т.е. позволяет при необходимостйувеличить чувствительность и помехоустойчивость магнитооптическогоизмерительного преобразователявведением в него дополнительныхчувствительных магнитооптическихчувствительных элементов.Формула изобретения1. Магнитооптический измерительныйпреобразователь, содержащий установленные последовательно по ходу светового луча магнитооптические чувствительные и отражательные элементы,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,сцелью повышения чувствительности,введен 90 о-ый оптический ротатор,установленный между отражательнымиэлементами.2, Преобразователь по п.1,о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, введеныустановленные последовательно походу светового луча магнитооптические чувствительные и отражательные элементы, 90 ый оптический ротатор, установленный между упомянутыми. элементами, а также два отражательных элемента и установленныймежду ними 90 О-ый оптический ротатор,расположенный между выходом основного и входом дополнительного магнитооптических чувствительных элементов.3. Преобрааователь по пп.1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтооптический ротатор выполнен в видежестко соединенных между собою двухполуволновых пластин с углом 45между их быстрыми осями.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании М 1170540СЧ, 1969.25 За филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 38 Тираж 1019ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и от 13035,Москва,Ж,Раушская н Подписнта СССРытий