Способ измерения тока

Способ измерения тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(Ä) 742805

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< м (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 040178 (21) 2563140/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 2506.80. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 25.06.80 (51)М. Кл.2

G 01 R 15/02

Государственный комитет

СССР но дел ам изобретен и и и откр ыти и (53) УДК621. 317 ° 7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л.Л.Зейгман и Ю.A.Ãàìàçoâ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА

Изобретение относится к, электроизмерительной технике и предназначено для использования при контроле тока в установках высокого напряжения, основанных на применении магнитооптического эффекта Фарадея.

Известен способ измерения тока, реализованный в оптико-электронном измерителе тока высоковольтной установки, заключающийся в том, что линейно-поляризованный световой поток направляют на блок вращения плоскости поляризации. Под воздействием пилообразного напряжения генератора плоскость поляризации периодически поворачивается в блок вращения на угол, близкий к 2Я..В дальнейшем световой поток пропускают через магнитооптический преобразователь.. Под воздействием магнитного поля изме1зЖемого тока в магнитооптическом преобразователе осуществляется поворот плоскости поляризации светового потока. Затем световой поток направляют на анализатор и светоприемник.

Вследствие того,что плоскость поляризации периодически изменяется, на выходе светоприемника появляется электрический сигнал, причем фаза электрического сигнала зависит от результирующего магнитного поля, в котором находится магнитооптический преобразователь. Величину тока определяют по разности фаз между сигналами со светоприемника и с генерато-. ра, напряжение которого периодически воздействует на плоскость поляризации светового потока (1).

Недостаток известного способа заключается в низкой точности измерения, поскольку на итоговый результат существенное влияние оказывают погрешности, имеющие место при выполнении операции поворота плоскости поляризации.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ измерения тока, основанный на формировании светового луча, разделение его на опорный и измерительный потоки, модуляции измерительного потока магнитным полем контролируемого тока и преобразовании обоих потоков в электрические сигналы (2).

Недостаток способа обусловлен тем, что определение псотожения плоскостей поляризации производится по интенсивности световых потоков, 742805 прошедших через анализатор, а это предъявляет высокие требования к идеНтичности и стабильности характе— ристик светоприемников и магнитооптических веществ, находящихся в измерительном и опорном каналах, а также к постоянству оптических характеристик параметров. Невозможность выполнения всех перечисленных требований обусловливает значитель ные погрешности измерения тока.

Цель изобретения — повышение точности измерения тока в установках высокого напряжения.

Для достижения указанной цели в способе, основанном на формировании светового луча, разделение его на опорный и измерительный потоки, модуляции измерительного потока магнитным полем контролируемого тока и преобразовании обоих потоков в электрические сигналы, световой луч формируют из двух компонентов с различныйи оптическими частотами и круговыь и поляризациями противоположных наПравлений, опорный и измерительный потоки преобразовывают в электрические сигналы с частотой, равной разности оптических частот компонентов светового луча, и по углу между фазами:полученных электрических сигналов судят о величине контролируемого тока, ;Предлагаемый способ измерения тока, 1 иллюстрирует ся черт ежом.

Световой луч I состоит из двух компонентов с частотами й, и f . Оба компонента имеют круговую поляриза циМ, но обладают. противоположными направлениями. В качестве источника такого светового потока может быть кспольэован, например, лазер 1, помещенный в продольное магнитное поле катушки 2. Вследствие эффекта

Земана выходное излучение лазера содержит два компонента с различными. оптическими частотами и круговыми поляризациями противоположных направлений.

Световой луч делится светоделитедем 3 на два световых потока ll u

Й . Световой поток и попадает через анализатор 4 на светоприемник опорного сигнала 5. .Световой поток проходит через магнитооптическое вещество б, находящееся в магнитном поле измеряемого тока Э, и модулируется, а затем через анализатор 7 попадает на светоприемник измеритель1 ного сигнала 8. Светоприемники 5 и

8 с соответствующими анализаторами

4 и 7 дроизводят гетеродирование поступающих световых потоков и выделение разностной частоты и -f> путем формирования соответствующих электрических сигналов.

HcI1oJIb 3 я и 3 в е с1 Ilbii 1 !i„".1раже н и я л!! !l фазы сигнала разно: тной iастоты !! cl выходах светоприемников 5 и Б и принимая во внимание, что кзэффициенты преломления магнитооптического вещества 6, находящегося в магнитном поле, для световых потоков, поляризованных по левому кругу и по правому, различны, можно показать, что фазовый сдвиг Л между опорным и измерительным электрическими сигналами характеризует величину контролируе— мого тока 1 в соответствии с линейной ,зависимостью где К вЂ” коэффициент пропорциональности;

С вЂ” постоянная Верде;

Л

20 L — геометрический размер магнитооптического вещества 6.

Указанный фазовый сдвиг DЧ выделяется блоком сравнения фаз 9, подключенным к выходам сетоприемников 5 и 8.

Таким образом, в данном случае информация о величине контролируемого тока содержится не в разности интенсивностей световых потоков, а в разности фаз электрических сигналов, что положительно сказывается на точности измерения тока.

Формула и з обр ете ни я, Способ измерения тока, основанный на формировании светового луча, разделении его на опорный и иэмерительgP ный по в îêè,,модуляции измерительного потока магнитным полем контролируемого тока и преобразовании обоих потоков в электрические сигналы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, световой луч формируют из двух компонентов с ,различными оптическими частотами и круговыми поляризациями противоположных направлений, опорный и измерительный потоки преобразовывают в электрические сигналы с частотой, равной разности оптических частот компонентов светового луча, и по углу между фазами полученных электрических сигналов судят о величине контролируемого тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9515065, кл. G 01 R 15/02, 1975. щ 2. Патент ФРГ Р 1903828 кл. G 01 R 15/02, 1969.

Составит ель Л. Мороз ов

Редактор А.Маковская Техред Э. Фечо Корректор Ю.Макаренко

Заказ 3611/11 Тираж 1019 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4