Ячейка фарадея для измерения тока
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е (11) 556389
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистииеских
Респуоттик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.02.76 (21) 2323424/25 с присоединением заявки № (M) Приоритет
Опубликовано 30.04.77. Бюллетень № 16
Дата опубликования описания 18.05.77 (51) М. Кл. G 01 13/40
Ci 02F 1/09 государственный комитет
Совета Министров СССР но делам изобретений и откр:, 1ии (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Автор изобретения
В. В. Васильев (71) Заявитель (54) ЯЧЕЙКА ФАРАДЕЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА
Изобретение относится к технике измерения электрических величин с использованием модуляции светового пучка.
Известна ячейка Фарадея для измерения тока, содержащая световод пз магнитооптического вещества, выполненный в виде замкнутого контура, охватывающего токопровод.
При этом световод снабжен отражающими элементами, расположенными по отношению к световому пучку под углами, обеспечивающими прохождение света в направлении силовых линий магнитного поля. Недостатком такой ячейки является малая чувствительность, определяемая числом «витков», которые световой пучок описывает вокруг токопровода. Для такой ячейки число этих «витков» равно двум.
Ближайшей по технической сущности к изобретению является ячейка Фарадея для измерения характеристик тока, выполненная в виде призмы из магнитооптического вещества, имеющей отверстие для токопровода, форма которой обеспечивает многократное внутреннее отражение светового луча.
Такая ячейка обладает высокой чувствительностью, однако функциональные возможности ее ограничены одним динамическим диапазоном, так как в ней невозможна регулировка чувствительности.
Целью изобретения является создание конструкции ячейки Фарадея, которая дает возможность обеспечить ступенчатую регулировку чувствительности.
Цель достигается тем, что в ячейке световод в виде призмы из магнитооптического вещест5 ва состоит из двух частей, каждая из которых выполнена в виде трехгранной прямоугольной призмы, при этом гипотенузные грани этих призм совмещены и они сдвинуты друг относительно друга на расстояние, равное дпамет10 ру светового луча, а отверстие для токопровода расположено на оси ячейки.
На фпг. 1 показана призма в трех проекциях; на фиг. 2 — ее общий вид.
Трехгранная призма А D Â AI D В сдвину15 та вдоль осп токопровода 00 относительно призмы АВСА В С на расстояние АА =А А ь равное диаметру выходящего пучка света. На катетные грани этих призм нанесены отражающие покрытия. Через отверстие 00 прохо20 дит токопровод, ток в котором измеряется.
Измерение тока указанной ячейкой Фарадея осуществляется по закону полного тока
Луч 1 от источника света входит в ячейку
Фарадея под углом а (фиг. 1) и, претерпев многократные отражения от катетных граней, выходит из нее (1 ). В ячейке луч света оппЗО сывает спиральную траекторию вокруг токо556389
Ю
Р т провода, причем IQBBTBHTelbHQ! .Tb измерителя тока пропорционально зависит от числа «витков» светового луча вокруг токопровода. Действительно, согласно закону Фарадея, угол поворота плоскости поляризации 0(H) (пропорциональный измеряемому току 1) пучка света в ячейке, под воздействием магнитного поля
H вокруг токопровода запишется: о(н) = VnllH, где V — постоянная Верде;
li=l cos а — длина «витка» света, определяемая как проекция длины «витка» света l
В яЧЕйКЕ На ПЛОСКОСТЬ, ИЕрПЕНдШ;уЛярнуЮ Осп токопровода;
n= 1, 2, 3...., — число «витков» света в
>! ч ейке.
Изменен)!е 1увс! В!11ельн> >с! Il I!зы с!) !!те>1>!
Возможно осу!1!е! TBIITB, задыВа5! ТОт ил!! инОЙ угол я и, тем самым, меняя шсло «витков» света n=1, 2, 3... в ячейке. Как видно, в данной конструкции световой поток направлен не вдоль силовых линий магнитного поля, как в прототипе, а под углом а к ним.
Таким образом, описанная конструкция ячейки Фарадея дает возможность при высокой чувствительности измерителя тока обеспечить ступенчатую регулировку чувствительности. Такие качества конструкции ячейки, а также простота ее изготовления, обеспечивают
5 возможность значительно расширить область се применения, так как с ее помощью возможны измерения как малых, так и больших токов.
Формула изобретения
Ячейка Фарадея для измерения тока, выполненная в виде призмы из магнитооптического
Вещества, имеющей отверстие для токоирово15 да, форма которой обесие швает многократное
»»ylJ>I.HIiI.с Отражение светового лу !а, о т л ич а ю !ц !! я с я тем, ITo, с !!елью обеспечсии»
В!>ЗМО)К1!>>С!И CT) П! II BTI>II !)ЕI >> ;>1!!!>О!ЗК1! I) BC 1 В!!тел!.!!!>Оти, указаш! IH призма состоит II двух
20 >! а стой!, !ill )I ji i) H I 1 3 Iio I О ) ых B hi l I 0 JI I IBII cl l3 в и,>!с трехгранной прямоугольной призмы, при этом . гипотенузные грани этих призм совмещены и опи сдвинуты друг относительно друга на расстояние, равное диаметру светового луча, а от25 верстие для токопровода расположено на оси ячейки.
556389
_#_llа ) Составитель Н. Решетников
Техред О. Тюрина
Редактор Н. Коляда
Корректор 3, Тарасова
Типогр)»1»)я, »1). Са»)у»о»а, 2
Заказ 1054/19 Изд. ¹ 401 Тираж 1106 Подписное
П1-1ИИП1 1 Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий
113035, Москва, К-35, Рау)»сеая на!).,;I,. 4/5