Магнитооптический измеритель параметров периодических импульсов тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯЦ 1352380(51)4 С 01 В 13/40, 15/ СЕСО у 311; Я ЮЬЯМй: ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕПЬСТВУ К АВТОРСКОМУ(57) Изобретезовано для редических импул исполь- периомереля е может быть страции йормь сов тока и" ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (72),В,Б.Архангельский, С.Ф.Глаголев, В.П.Зубков, Т.П.Казакова, Т.Г,Палей и М.М.Червинский (53) 621.317,312(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР 11- 917099, кл. О 01 В 13/40,13.08.80.Авторское свидетельство СССР М 1182410, кл. С 01 В 13/40,17.02 их амплитуды и позволяет повыситьточность измерения. В магнитном полерасположена ячейка Фарадея, оптически соединенная через поляризатор 2с источником 3 света и через анализатор 4 с фотоприемником 5, подключенным к предварительному усилителю 6.В устройство введены выпрямитель 7,двухкоординатный регистратор 8, ждущие мультивибраторы 9, 13 и 14, генераторы 10 и 12 пилообразного и медленно нарастающего напряжения и усилитель 15 мощности, Благодаря этомуусиление сигнала осуществляется предварительным усилителем 6, настроенным на частоту, в И раз большую частоты следования импульсов измеряемого тока, В результате этого уменьшается погрешность измерения, обусловленная шумами источника 3 света иФотоприемника 5, 2 ил.52380 2 10 1 13Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности кмагнитооптическим измерителям тока,действие которых основано на эффекте Фарадея, и может быть использовано для регистрации Аормы периодических импульсов тока и измерения ихамплитуды.Целью изобретения является повышение точности измерений.На Аиг, 1 представлена структурная схема магнитооптического измерителя; на фиг, 2 - диаграмма егоработы,Измеритель содержит ячейку 1 Фарадея, расположенную в магнитном поле измеряемого тока, оптически связанную через поляризатор 2 с источником 3 света и через анализатор 4с Аотоприемником 5, подключенным кузкополосному предварительному усилителю 6, который через выпрямитель7 соединен с У-входом двухкоординатного. регистратора 8, Вход синхронизации магнитооптического измерителячерез первый ждущий мультивибратор 9и генератор 10 пилообразного напряжения соединен с первым входом компаратора 11, второй вход которого соединен с первым выходом генератора 12медленно нарастающего напряжения иХ входом двухкоординатного регистратора 8, а выход компаратора 11 - свходами второго 13 и третьего 14 ждущих мультивибраторов. Выход второгождущего мультивибратора 13 подключенк второму входу третьего ждущегомультивибратора 14, выход которогочерез усилитель 15 мощности соединенс источником света 3,Устройство работает следующим образом.По входному синхронизирующему импульсу Б (Аиг. 2 а), который опережает импульс измеряемого тока(Аиг, 2 б), первый ждущий мультивибратор 9 вырабатывает прямоугольныйимпульс П (Аиг, 2 в) с длительностью,превышающей максимально возможнуюдлительность импульса измеряемого тока. Генератор пилообразного напряжения 10 вырабатывает пилообразное напряжение, длительность линейной части которого Б, (Фиг, 2 г) несколькопревышает возможную длительность импульса измеряемого тока. Компаратор11 сравнивает выходное напряжение(фиг. 2 д) генератора 12 медленнонарастающего напряжения с пилообраз 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ным напряжением 13 и вырабатывает импульсы Б (Фиг. 2 е), Аронты которых совпадают по времени с.моментами равенства напряжений на входах компаратора 11, По передним Аронтам этих импульсов второй ждущий мульти- вибратор 13 Аормирует импульсы Б (Аиг. 2 ж), длительность которых превьшает максимально возможную длитель. ность импульсов измеряемого тока, Третий ждущий мультивибратор 14 вырабатывает короткие импульсы 11 (фиг. 2 и), совпадающие с передним и задним Фронтами выходных импульсов второго ждущего мультивибратора 13, эти импульсы через усилитель 15 мощности управляют источником 3 света, Таким образом, источник света генерирует пары световых импульсов, первый из которых совпадает с одним из мгновенных значений измеряемого тока, а второй Аормируется после окончания импульса тока. По мере изменения выходного напряжения генератора 12 медленно нарастающего напряжения задержка излучаемых источником 3 света импульсов относительно синхрониэирующих импульсов изменяется от нуля до максимума, а первый из световых импульсов поочередно совпадает со всеми мгновенными значениями импульсов измеряемого тока. Импульсный световой поток источника 3 света проходит поляризатор 2 и падает на ячейку 1 Фарадея, расположенную в магнитномполе измеряемого тока,Азимут поляризации первого светового импульса после ячейки 1 Фарадея изменяется на угол, пропорциональный мгновенному значению измеряемого тока в момент действия этого импульса 1 а азимут поляризации второго импульса не изменяется. После анализатора 4 изменения азимута преобразуются в изменения интенсивности светового потока, который Аотоприемником 5 преобразуется в электрический сигнал Б Ф (фиг. 2 к). Из этого сигнала узкополосный усилитель Ь выделяет И-ю гармонику 11(фиг. 2 л) частоты следования импульсов, усиливает ее, а выпрямитель 7 детектирует, Выходное напряжение выпрямителя 7, пропорциональное мгновенному значению измеряемого тока в момент действия первого светового импульса, подается на У- вход двухкоординатного регистратора 8, на Х-вход которого поступает напряжение с выхода генератора 12135медленно нарастающего напряжения, пропорциональное задержке первого светового импульса относительно импульса синхронизации.Таким образом, на двухкоординатном регистраторе регистрируется форма импульса измеряемого тока. Для обеспечения нормальной работы измерителя необходимо выполнение соотношения2 ш+12 Ю ф где 1 - задержка между первым иЬвторым световыми импульсами;- частота следования импульсов;И - номер гармоники, котораявыделяется узкополосным усилителем, ш е И.Таким образом, усиление сигнала осуществляется узкополосным усилителем, настроенным на частоту, в И раз большую частоты следования импульсов измеряемого тока. В резуль тате этого уменьшается погрешность измерения, обусловленная шумами источника света и фотоприемника, а следовательно,.повышается точность измерения.Ф о р м у л а изобретенияМагнитооптический измеритель параметров периодических импульсов то 23804ка, содержащий ячейку Фарадея, расположенную в магнитном поле измеряемого тока, оптически связаннуючерез поляризатор с источником светаи через анализатор . с фотоприемни-ком, подключенным к предварительному усилителю, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, он дополнительноснабжен тремя ждущими мультивибраторами, генератором пилообразного напряжения, генератором медленно нарастающего напряжения, компаратором,выпрямителем, усилителем мощности идвухкоординатным регистратором, приэтом предварительный усилитель выполнен узкополосным и через выпрямительподключен к У-входу двухкоординатного регистратора, вход синхронизациимагнитооптического измерителя черезпервый ждущий мультивибратор и генератор пилообразного напряжения соединен с первым входом компаратора,второй вход компаратора соединен свыходом генератора медленно нарастающего напряжения и Х-входом двухкоординатного регистратора, а выходкомпаратора соединен с входами второго и третьего ждущих мультивибраторов, выход второго ждущего мульти,вибратора подключен к второму входутретьего ждущего мультивибратора,выход которого через усилитель мощности соединен с источником света.1352380 У Составитель А.Ць Техред А. Кравчу ковКорректор Г 1,Максимишине едактор Л.Веселовская Заказ 5561/ одписное оектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Тираж 730 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 035, Москва, Ж, ого комитета СССРий и открытийаушская наб., д. 4/5