Способ определения величины переменного электрического тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) Я 06 1 К 15/07 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н пник ский СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1161884, кл. О 01 В 13/40, 1982.Т)аесХ 1 Ы А. А. МеаяцгЫд сытейаС ех 1 га - Мяй - чо 1 Саде. - ЬаяегРосця, ч. 6, 1970, р, 35-38.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫИЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА(57) Изобретение позволит повыситьточность определения величины пере-.менного тока. Устройство, реализующспособ, содержит магнитооптическийизмеритель, включающий управляемыйлазер 5, ослабитель 6, поляризатор7, многовитковый контур 8 из магнитупорядоченной световодной среды, ох ватывающий линейный проводник 9, анализатор 1 О, первичный измерительньа преобразователь 11, масштабный усилитель 12, видеотерминал 17 и управляющий блок 13, включающий аналого-ци 4 тровой и цифроаналоговый преобразователи 14 и 16 и вычислительный блок 15. Способ основан на индуцировании гиротропии в протяженной световодной среде магнитооптической системы, Последняя настроена на максимальную чувствительность, когда формируют многократность взаимодействия индуцирующей эффективной составляющей магнитного поля определяемого тока с коллинеарным ей линейно поляризованг ным оптическим излучением и измеряют интенсивности этого излучения на выходе его из магнитооптической системы. При этом фиксируют результаты измерений интенсивностей в моменты,5(7 Б,Б ) агс вп после чего на ос (1) - (8) опреде результатами изме интенсивностей ЛП его из анализатор+ 31 таким образом, чтобы на нормированной передаточной характеристике (фиг. 1) рабочая точка 1 переместилась в некоторое положение 3 в преде. -5 лах квазилинейного участка этой передаточной характеристики, удовлетворяющего условию п., = и, - 111, (4) 10 после чего повторно фиксируют (в момент С намагничивания области индуэцированной гиротропии по направлению распространения в ней линейно поляри"15 зованного (ЛП) излучения) выходной сигнал измерительного преобразовате 3 оэ нэ (з)э - э+И, + ,(Сэц, (5) что соответствует точке 3 на нормированной передаточной характеристике25 (фиг. 1)Далее повторно фиксируют (в момент С намагничивания области индуцированной гиротропиии против направления распространения в ней ЛП излучения) выходной сигнал У:фе "Янэ (1) + д =Ян ТФ Ч 4 4(1 о +1 оЦу 1 у ( 1( 35 что соответствует точке 4 на нормированной передаточной характеристике (фиг. 1).Затем с учетом зависимости (4) 4 О принимают, что в пределах квазилинейных участков вариации рабочей точки на нормированной передаточной характе" ристике измерительного преобразователя по фиг. 145 и д, = Е, (8)овании зависимостей.яют разность междурений адекватныхизлучения на выхода фиг. 2, а именно: 5, = ,-, 1 18,1 1, + +3 , (С) - Ь ,(С,)3( Далее находят из соотношений (9).определяют разность пропусканий системы, а именно: при Г 8 у (С ) - д у (С )Ч Ои(С ) -(С )1 Затем проводят подстановку зависимости (13) в соотношение, описывающее работу обобщенной магнитооптической системы: где- постоянная оптических по".терь;- коэффициент, учитывающий неполноту погасания оптического излучения в магнитооптической системе;7 - постоянная Верде световоднойср ды;Б. - количество витков контурасветоводной среды;Б - количество витков контура7токопровода,и получаю". соотношения по которому определяют электрическийток,Нри выполнении условияЯ, = Я (175определение проводят по выражению1-(0,5 П И,М, ) агс зхп , - - (18)Устройство, реализующее способ, состоит из магнитооптического измерителя переменного электрического тока,состоящего из управляемых лазера 5 0и ослабителя 6, поляризатора 7, многовиткового контура 8 из магнитоупорядоченной световодной среды, охватывающего линейный проводник 9 с протекающим в нем определяемым переменнымтоком, анализатора 10, первичногоизмерительного преобразователя 11,масштабного усилителя 12, управляющего блока 13 содержащего аналого-циф 1ровой преобразоватепь 14, вычислитель 20ный блок 15, цифроаналоговый преобра-зователь 16 и видеотерминал 17.Способ реализуется на устройствесо структурной схемой (фиг. 2), характеризующейся передаточной характеристикой, показанной на фиг. 1, слецующим образом.Первоначально вводят в управляющий блок 13 программу последовательности проведения измерительных опера Оций, а также алгоритмы (4), (9),(10), (16) - (18), нормированную передаточную характеристику (фиг, 1) ипоказатель ее нелинейности, постоянные величины, входящие в соотношения(16) - (18), данные по порогу чувст-вительности первичного измерительвогспреобразователя, передаточная характеристика которого показана нафиг; 1. 40Затем устанавливают поляризатор 7и анализатор 10 под углом, обеспечивающим максимальную чувствительностьустройства, после чего по команде управляющего блока 13 включают лазер 5 45и устанавливают ослабитель 6 такимобразом, чтобы на выходе поляризатора7 было излучение интенсивностью 1,;фиксируют в управляющем блоке 13 результаты измерений интенсивностей со 50ответственно 1 и 1, что соответствует рабочим точкам 1 и 2 на нормированной передаточной характеристикефиг. 1.Далее по команде управляющего блока 13 вычислительный блок 15 вычисля 55ет нормированные значения крутизныпередаточной характеристики фиг, 1Бн и Я,и в рабочих точках 1 и 2нз, н,этой характеристики соответственнои запоминает их; изменяют ослаблениеослабителя б в пределах выполненияусловий 4 и 18 , которые непрерывно контролируются вычислительным блоком 15; фиксируют в памяти вычислительного блока 15 результаты (5) и(6) измерений интенсивностей соответственно 1 и 1, что сообразно рабочим точкам 3 и 4 на нормированной передаточной характеристике фиг. 1.Затем вычислительный блок 15 вычисляет разности (9) и (10) между измерениями адекватных интенсивностей11 и 1, 1,рые запоминает.После этого вычислительный блок15 вычисляет значение величины определяемого переменного электрическоготокапо соотношению (16) или по за.висимости (18), используя введенныепостоянные величины 7, Б д 1,иЖ, а также предварительно вычисленные значения крутизны Б и Бпередаточной характеристики фиг. 1 наее квазилинейных участках, удовлетворяющих условиям (4), (7) или (17).Далее по команде блока 13 индицируют результат определения переменного электрического тока на видеотерминале 17, устанавливают начальное ослаблениевыключают лазер 5.На этом заканчивают процесс определения переменного электрического тока по соотношениям (16) и (18) с использованием структурной схемыфиг. 2,Формула изобретенияСпособ определения величины переменного электрического тока, заключающийся в том, что формируют многократное взаимодействие составляющей магнитного поля со световодной магнитооптической средой путем взаимного охвата витков контура с током и витков световодной оптической среды, через которую пропускают линейно поляризованное оптическое излучение, входная интенсивность которого находится на нелинейном участке характеристики преобразования, анализируют оптическое излучение после пропускания через световодную магнитооптическую среду и измеряют его интенсивность, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности опре3960 б 7 потерь. 1 17 ф ю 7/ оставитель В, Степанкинехред М.Ходанич Коррект Маковск дак яга Тираж 772 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раущказ 2491/46 Подписи та СССР оми откркая н т б. д роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,роектная деления величины переменного тока, фиксируют две пары результатов измерений интенсивности светового потока, причем первые измерения интенси-, 5 .вности каждой пары проводят в моменты, соответствующие максимапьной намагниченности световодной магнитооптической среды, в направлении совпадающем, а вторые измерения - в про тивоположном направлению распространения в ней оптического излучения, вторую пару измерений проводят после изменения входной интенсивности оптического излучения в пределах квазилинейного участка характеристики преобразования, а электрический ток определяют по соотношению, л (0,5(ЧУ И ) эгс зп()зпгде Ч - постоянная Верде световой магнитооптическойсреды; количества витков соответственно контуров с током и магнитооптической световодной среды; разности между первыми и вторыми результатами пар измерений;нормированные значения/ крутизны характеристики преобразования при интенсивностях, соответствующих моментам проведения первой и второй пар измерений; изменение интенсивности оптического излучения;коэффициент, учитывающий неполноту погажения излучения;постоянная оптических