Оптико-электронное устройство для измерения мощности

Оптико-электронное устройство для измерения мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и) 440 606

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, t (61) Зависимое от авт. свидетельства ! (22) Заявлено 21.02.72 (21) 1746642/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.08.74. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 17.02.75 (51) М. Кл. О Olr !3!40

Государственный комитет

Сонета Министров СССР оа делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.7 (088,8) (72) Авторы изобретения

H. М. Адоньев, В. В. Афанасьев, В. Е. Кузнецов и Г. А. Пушкарев (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

МОЩНОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения электрической мощности в сетях постоянного и переменного тока.

Известные оптико-электронные устройства для измерения мощности содержат два раздельных канала преобразования тока и напряжения, причем мощность контролируемого источника определяется перемножением напряжений, полученных на выходе обоих каналов.

Однако известные устройства имеют значительную погрешность измерения, определяемую погрешностью преобразования обоих каналов и блока перемножения.

Цель изобретения — повысить точность измерения.

Это достигается тем, что устройство снабжено последовательной цепочкой элементов, состоящей из четвертьволновой пластины, электро-оптической ячейки. Поккельса и дополнительного анализатора, установленной между анализатором ячейки Фарадея и фотоприемником.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Оптико-электронное устройство состоит из источника 1 монохроматического излучения, поляризатора 2, ячейки Фарадея 3, анализатора 4, четвертьволновой пластины 5, ячейки

Поккельса 6, анализатора 7, фотоприемника

8, усилителя 9 и нагрузки 10.

Устройство работает следующим образом.

Луч света от источника излучения, располо5 женного на потенциале земли, через поляризатор поступает в магнито-оптическую ячейку

Фарадея, находящуюся на токоведущей части под высоким потенциалом, Вышедший пз ячейки Фарадея луч света через анализатор 4

10 и четвертьволновую пластину поступает в электро-оптическую ячейку Поккельса, обкладки которой включены на полное или ча. стичное напряжение высоковольтной цепи, и далее через анализатор 7 — на фотоприемник, 15 расположенный на потенциале земли. Фотоприемник включен на вход усилителя с нагрузкой в выходной цепи. Световой поток, выходящий из анализатора 4, при работе ячейки

Фарадея на линейном участке характеристики

20 и угле 45 между плоскостями поляризации поляризатора и анализатора равен

Ф„= 0,5Фр + 0,5Ф„2U7kt. 1„sin (u>t — <р), где Ф вЂ” световой поток на выходе поляри25 затора;

V — постоянная Верде; 1 — длина хода луча в оптически активном веществе ячейки Фарадея;

IM — амплитудное значение измеряемого

30 тока;

440606

Предмет изобретения

4, =0,5(2УИ, ф ), ф, = k,l„sin(mt — р).

25 получим

Ф„ kàI„ V„ sin

Среднее значение переменной составляющей светового потока, падающего на фотоприемник, т

Фф. = — Ф„Ш = k,l. V cos а = A,P„(4)

0 где Р, — активная мощность, передаваемая по цепи, к которой подключено измерительное 40 устройство.

Фотоприемник преобразует световой поток

Фф„в электрический сигнал, который затем усиливается и создает в нагрузке сигнал, пропорциональный активной мощности. 45

Составитель Б. Веремейкин

Техред T. Курилко

Редактор О. Стенина

Корректор А. Дзесова

Заказ 236,, 4 Изд. ЛЪ 256 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 гр — угол сдвига фазы тока по отношению к фазе напряжения высоковольтной цепи, мощность которой измеряется; к; — коэффициент, характеризующий параметры ячейки Фарадея.

-Если обозначить то переменная составляющая светового .потока, выходящего из анализатора, равна

Анализатор 4 по отношению к ячейке Поккельса играет роль поляризатора. На выходе анализатора 7 ячейки Поккельса прп работе се на линейном участке характеристики переменная составляющая светового потока равна

Ф,, = — V„sin се/, (2)

2 () где V, („,— const.

Подставив в (2) выражение (1) и обозначив

k,=k, 2.V, с (n) Оптико-электронное устройство для измерения мощности, содержащее монохроматический источник излучения, магнито-оптическую ячейку Фарадея с поляризатором и анализа тором, фотоприемник и усилитель с нагрузкой в выходной цепи, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно

10 снабжено последовательной цепочкой элементов, состоящей из четвертьволновой пластины, электро-оптической ячейки Поккельса и дополнительного анализатора, установленной между анализатором ячейки Фарадея и фото15 приемником.