SU1453330A1 - Magnetooptic method of measuring current intensity - Google Patents
Magnetooptic method of measuring current intensity Download PDFInfo
- Publication number
- SU1453330A1 SU1453330A1 SU874226319A SU4226319A SU1453330A1 SU 1453330 A1 SU1453330 A1 SU 1453330A1 SU 874226319 A SU874226319 A SU 874226319A SU 4226319 A SU4226319 A SU 4226319A SU 1453330 A1 SU1453330 A1 SU 1453330A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- radiation
- magneto
- linearly polarized
- optical
- cells
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
- G01R15/245—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect
- G01R15/246—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect based on the Faraday, i.e. linear magneto-optic, effect
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электроизмерительной технике. Цель изобретени - расширение диапазона измер емых токов. Делитель 7 светового пучка формирует из оптического излучени источника 8 излучени пучки, которые пропускаютс через чейки 1,2 Фараде . Последние изготовлены из материалов с различной посто нной Вер- де. Проанализированные пучки излучени преобразуютс в электрический сигнал фотоприёмниками 13 - 16. Выполнение чеек Фараде из материалов с -различными посто нными Верде позвол ет с помощью вычислительного блока 17 определ ть измер емый ток по разности углов поворота плоскости пол ризации излучени . 1 ил. i (/)This invention relates to electrical measuring technology. The purpose of the invention is to expand the range of measured currents. The light beam divider 7 forms, from the optical radiation of the radiation source 8, beams which are transmitted through the 1.2 Farad cells. The latter are made of materials with different Cond verd. The analyzed radiation beams are converted into an electrical signal by photodetectors 13–16. Performing Farade cells from materials with different constant Verde allows using the computing unit 17 to determine the measured current by the difference of the angles of rotation of the polarization plane of the radiation. 1 il. i (/)
Description
Изобретение относитс к электроизмерительной технике, в частности к магнитооптическим преобразовател м, основанным на эффекте Фараде , и может быть использовано дл измерени силы тока в высоковольных энергетических установках.The invention relates to electrical measuring equipment, in particular, to magneto-optical converters based on the Farad effect, and can be used to measure the current in high-voltage power plants.
Цель изобретени - расширение диапазона измер емых токов.The purpose of the invention is to expand the range of measured currents.
Формируют два пуска линейно-пол ризованного оптического излучени и пропускают их соответственно через первую и вторую магнитооптические м среды с различной посто нной Верде, которые помещены в магнитное поле измер емого тока. Измер ют синусы углов отклонени плоскостей пол ризации пучков линейно-пол ризованного оптического излучени , прошедших через первую и вторую магнитооптические среды. Вычисл ют разность углов отклонени плоскостей пол ризации пучков линейно-пол ризованного оптичес- jKoro излучени и по этой разности определ ют силу измер емого тока.Two start-ups of linearly polarized optical radiation are formed and passed, respectively, through the first and second magneto-optical media with a different constant Verde, which are placed in the magnetic field of the measured current. The sines of the deflection angles of the planes of polarization of the beams of linearly polarized optical radiation transmitted through the first and second magneto-optical media are measured. The difference between the angles of deflection of the planes of polarization of the beams of the linearly polarized optical jKoro radiation is calculated, and the strength of the measured current is determined from this difference.
На чертеже приведена структурна схема устройства, реализующего предлагаемый способ.The drawing shows a block diagram of a device that implements the proposed method.
Ячейки 1 и 2 Фараде , рабочие тела которьрс выполнены из магнитооптических сред с )азличными посто нными Верде, помеи(ены в магнитное поле измер емого тока. Входы чеек 1 и 2 Фараде оптически св заны через пол ризаторы 3 - 6 и делитель 7 светового . потока с источником 8 излучени . Плоскости пропускани пол ризаторов 3-6 установлены параллельно одна другой. Выходы чеек 1 и .2 Фараде оптически св заны через анализаторы 9 - 12 с фотоприемниками 13 - 16, которые подключены к входам вычислительного блока 17. Плоскости пропускани первого 9 и третьего 11 анализаторов установлены параллельно плоскост м пропускани пол ризаторов 3 - 6, а плоскости пропускани второго 10 и четвертого 12 анализаторов установлены под углом 45 к плоскост м пропускани пол ризаторов 3-6.Farad cells 1 and 2, the working bodies of which are made of magneto-optical media with) Verde's various constants, are marked (in the magnetic field of the measured current. The inputs of Farada cells 1 and 2 are optically coupled through polarizers 3 - 6 and divider 7 of the light. flow with radiation source 8. The transmittance planes of polarizers 3-6 are installed parallel to one another. The outputs of cells 1 and .2 Faradus are optically connected through analyzers 9-12 to photoreceivers 13-16, which are connected to the inputs of the computing unit 17. The transmittance planes of the first 9 and third 11 The analyzers are installed parallel to the transmission planes of polarizers 3-6, and the transmission planes of the second 10 and fourth 12 analyzers are installed at an angle of 45 to the transmission planes of polarizers 3-6.
Устройство, реализующее магнитооптический способ измерени силы тока работает следующим образом.A device that implements the magneto-optical method for measuring current strength works as follows.
Излучение источника 8 делитс делителем 7 световых потоков на четыре части, преобразуетс пол ризаторами 3 - 6 в четыре линейно-пол ризованных потока излучени , плоскостиThe radiation of the source 8 is divided by a divider 7 of the light flux into four parts, converted by polarizers 3-6 into four linearly polarized radiation fluxes, the plane
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
пол ризации которых установлены па-: раллельно одна другой, и поступают в чейки 1 и 2 Фараде . Плоскости пол ризации потоков излучени , прошедших чейки 1 и 2 Фараде , поворачиваютс на углы, пропорциональные силе измер емого тока и посто нньм Верде рабочих тел чеек 1 и 2 Фараде . После анализаторов 9-12 повороты плоскостей пол ризации преобразуютс в изменени интенсивности потоков , которые преобразуютс фотоприемниками 13 - 16 в электрические сигналы . Плоскости пропускани первого 9 и третьего 11 анализаторов установлены параллельно плоскост м пропускани пол ризаторов,, а плоскости пропускани второго 10 и четвертого 12 анализаторов установлены под углом 45 к плоскости, пропускани пол ризаторов , следовательно, выражени дл напр жений на выходах первого 13 К, и третьего 15 Uj фотоприемников имеют видthe polarizations of which are set parallel to each other, and enter the cells 1 and 2 of Farad. The polarization planes of the radiation flux transmitted through the Farad cells 1 and 2 are rotated by angles proportional to the strength of the measured current and the Verde constant of the working bodies of the Farada cells 1 and 2. After analyzers 9-12, the rotations of the polarization planes are converted into variations in the intensity of the fluxes, which are converted by the photoreceivers 13-16 into electrical signals. The transmittance planes of the first 9 and third 11 analyzers are installed parallel to the transmittance planes of polarizers, and the transmittance planes of the second 10 and fourth 12 analyzers are set at an angle of 45 to the plane, passing polarizers, therefore, the expressions for the voltages at the outputs of the first 13 K, and third 15 uj photodetectors have the form
и, Ф,3, COS2IV, |Ф,8, (1+cos2IV,) k,(1+cos2IV);and, Ф, 3, COS2IV, | Ф, 8, (1 + cos2IV,) k, (1 + cos2IV);
Uj 1 ФзЗ cosz P}Sj ( H-cos2lVj ) Uj 1 ФЗЗ cosz P} Sj (H-cos2lVj)
k3(1+cos2lVj),k3 (1 + cos2lVj),
a на выходах второго 14 Uj и четвертого 16 U4 фотоприемниковa at the outputs of the second 14 Uj and fourth 16 U4 photodetectors
и1 |ф232С08Ч1У,-|)| Рг8Л1+ - 1 +sin2IV, )k,j(1+sin2IV,);u1 | f232C08CH1U, - |) | Pr8L1 + - 1 + sin2IV,) k, j (1 + sin2IV,);
(P4S4COs4.IV,- 1), (1 + +sin2IV,i)k4(1+sin2lVi) ,(P4S4COs4.IV, - 1), (1 + + sin2IV, i) k4 (1 + sin2lVi),
где (P, , г, Pj, - интенсивности потоков , выход щих из пол ризаторов 3 - 6; S,,84,8,84 - чувствительности фотоприемни-.о ков 13 - 16; V, и V - посто нные Вердеwhere (P,, g, Pj, are the intensities of the flows coming out of polarizers 3-6; S ,, 84,8,84 are the sensitivity of the photoreceivers 13 13; V, V, and V are Verde constants
рабочих тел чеек 1 и 2 Фараде ; I - сила измер емогоworking bodies of cells 1 and 2 Farad; I - force measured
тока;current;
k 9;S;/8 - коэффициент пропорциональности (i 1,2,3,4).k 9; S; / 8 - proportionality coefficient (i 1,2,3,4).
Вычислительный блок 17 обрабатывает выходные сигналы фотоприемников 13 - 16 по алгоритмуComputing unit 17 processes the output signals of photodetectors 13 - 16 according to the algorithm
NN
Д),D)
Usb.2(v:iv:)(- -t- ).-Usb.2 (v: iv:) (- -t-) .-
где N - коэффициент пропорциональности вычислительного блока 17. Из выражений дл U, jUj,, jU следует , что выxoднdfe напр жение вычислительного блока 17 св зано с измер е-Ьwhere N is the proportionality factor of the computing unit 17. From the expressions for U, jUj ,, jU it follows that the output voltage of the computing unit 17 is related to the measure e-b
мым током выражениемmy current expression
Narcsinfsin|2I(V, -Vj Д вь.х- 2(V,-VjJ Если разкость углов поворота плоскости пол ризации в чейках 1 и 2 Фараде находитс в пределах ±45°, т.е. -АЗ I(V,-Vj)64-45% то выходное напр жение вычислительного блока 17 пропорционально измер емому току Ug N1.Narcsinfsin | 2I (V, -Vj D v.kh- 2 (V, -VjJ) If the difference in the rotation angles of the polarization plane in cells 1 and 2 of Farad is within ± 45 °, i.e. -AZ I (V, - Vj) 64–45% This output voltage of the computing unit 17 is proportional to the measured current Ug N1.
ФормулаFormula
изобретени the invention
Магнитооптический способ измерени силы тока, заключающийс в том, что .формируют пучок линейно-пол ризованного оптического излучени , пропускают его через первую магнитооптическую среду, помещенную в магнитное полеThe magneto-optical method for measuring the current, which consists in forming a beam of linearly polarized optical radiation, passes it through the first magneto-optical medium placed in a magnetic field.
. 5 . five
10ten
33303330
измер емого тока, измер ют синус угла отклонени плоскости пол ризации, прошедшего через первую магнитооптическую среду пучка линейно-пол ризационного оптического излучени , о т- личающийс тем, что, с целью расширени диапазона измер емых токов, формируют второй пучок линейно-пол ризованного оптического излучени , в магнитное поле измер емого тока помещают вторую магнитооптическую среду с посто нной Верде, отличающейс по величине от .посто н15 ной Верде первой магнитооптической средьГ, пропускают второй пучок линейно-пол ризованного оптического излучени через вторую магнитооптическую .среду и синус угла отклонени .20 плоскости пол ризации, прошедшего через вторую магнитооптическую среду пучка линейно-пол ризованного оптического излучени , вычисл ют ра.зность углов отклонени плоскости пол риза25 ции пучков линейно-пол ризованного оптического излучени и по полученной разности определ ют силу измер емого тока.of the measured current, the sine of the deflection angle of the polarization plane passed through the first magneto-optical medium of the linear polarization optical radiation, which is characterized by the fact that, in order to expand the range of the measured currents, the second beam of the linear polarized optical radiation, in the magnetic field of the measured current is placed a second magneto-optical medium with a constant Verde, different in magnitude from the Vertical first Verde of the first magneto-optical medium, the second beam is passed linearly polar optical radiation through the second magneto-optical medium and the sine of the deflection angle .20 of the polarization plane passing through the second magneto-optical medium of a beam of linearly polarized optical radiation, calculate the intensity of the deflection angles of the polarization plane of linearly polarized optical radiation and From the difference obtained, the strength of the measured current is determined.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874226319A SU1453330A1 (en) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | Magnetooptic method of measuring current intensity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874226319A SU1453330A1 (en) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | Magnetooptic method of measuring current intensity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1453330A1 true SU1453330A1 (en) | 1989-01-23 |
Family
ID=21296958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874226319A SU1453330A1 (en) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | Magnetooptic method of measuring current intensity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1453330A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5486754A (en) * | 1992-01-29 | 1996-01-23 | Instrument Transformers Limited | Electric current measurement |
-
1987
- 1987-04-08 SU SU874226319A patent/SU1453330A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Никитенко Н.Ф. Изв. Вузов. Электромеханика, - 1980, № 9, с. 931-935. Глаголев С.Ф., Зубков В.П., Архангельский В.Б., Червинский М.М. Магнитооптический преобразователь большого переменного тока. - Измерительна техника, 1984, № 5. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5486754A (en) * | 1992-01-29 | 1996-01-23 | Instrument Transformers Limited | Electric current measurement |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4698497A (en) | Direct current magneto-optic current transformer | |
Pan et al. | Optical AC Voltage Sensor Based on Two $\hbox {Bi} _ {4}\hbox {Ge} _ {3}\hbox {O} _ {12} $ Crystals | |
CA2160472A1 (en) | Optical method of measuring an alternating electrical current, including temperature compensation, and a device for carrying out the method | |
JPH0221272A (en) | Method and apparatus for amount of electricity/ magnetism by light | |
RU2086988C1 (en) | Fiber-optic device for measurement of current strength | |
SU1453330A1 (en) | Magnetooptic method of measuring current intensity | |
SK281023B6 (en) | Measuring method of spectropolarimetric properties of optically active substances and dichrograph for making the same | |
US3778619A (en) | Input connections for differential amplifiers | |
CN111398218B (en) | A device and method for measuring effective electro-optic coefficient based on magneto-optical detection | |
CN1580789A (en) | Photoelectric direct current sensor | |
SU1337782A1 (en) | Device for noncontact measurement of a.c.effective value | |
SU1323967A1 (en) | Magnetooptic device for measuring current intensity | |
SU1567988A1 (en) | Apparatus for measuring current and voltage | |
ATE178994T1 (en) | OPTICAL MEASURING METHOD AND OPTICAL MEASURING DEVICE FOR MEASURING AN ALTERNATING ELECTRICAL VOLTAGE OR AN ALTERNATING ELECTRICAL FIELD WITH TEMPERATURE COMPENSATION | |
SU1479885A1 (en) | Method for measuring high currents | |
CN211043859U (en) | Polarized light Stokes parameter selector | |
TW351767B (en) | Apparatus for measuring vector field by employing electro-optic magnitude | |
SU1339453A1 (en) | Alternating and pulse current magnetooptic converter | |
CN2093400U (en) | Optical fibre current sensor | |
SU1269037A1 (en) | Device for contactless measuring of strength of current | |
SU1264084A1 (en) | Current measuring method | |
SU699402A1 (en) | Magnetooptical current transformer | |
Wang et al. | Fiber sensor for simultaneous measurement of current and voltage by single Lo-Bi fiber | |
SU374971A1 (en) | ||
SU1472836A1 (en) | Power measuring device |