JPH05142265A - Device for measuring current - Google Patents

Device for measuring current

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Publication number
JPH05142265A
JPH05142265A JP3310901A JP31090191A JPH05142265A JP H05142265 A JPH05142265 A JP H05142265A JP 3310901 A JP3310901 A JP 3310901A JP 31090191 A JP31090191 A JP 31090191A JP H05142265 A JPH05142265 A JP H05142265A
Authority
JP
Japan
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current
optical fiber
change
optical fibers
optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP3310901A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Murase
洋 村瀬
Takashi Yokota
岳志 横田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3310901A priority Critical patent/JPH05142265A/en
Publication of JPH05142265A publication Critical patent/JPH05142265A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To measure a current very accurately, even under the circumstances where changes of an oscillation and temperature are large. CONSTITUTION:An optical fiber coil 13 formed by winding two optical fibers 2a, 2b many times round a conductor 1 to be measured is provided. One ends of the two optical fibers 2a, 2b are connected to optical fiber cables 14a, 14b through polarizers 5a, 5b. The other ends of the optical fibers 2a, 2b are connected to photodetectors 9a, 9b through analyzers 8a, 8b and optical fiber cables 15a, 15b respectively. The relation between spatial positions of respective planes of polarization of the polarizer 5a and analyzer 8a is provided so as to be intentionally different from the relation between spatial positions of planes of polarization of the polarizer 5b and analyzer 8b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高精度及び高信頼性を
要求される電流測定に好適な、ファラデー効果を応用し
た電流測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current measuring device to which the Faraday effect is applied, which is suitable for current measurement which requires high accuracy and high reliability.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、送配電機器等に用いられる大電流
測定装置としては、主として巻線型計器用変流器が使わ
れていた。しかし、この巻線型計器用変流器は、大型,
高価,過渡電流波形の変歪などの欠点があった。そこで
近年、これに代わり、ファラデー効果を有する物質を利
用して光学的に電流を測定する方式が注目されている。
この様な光学的電流測定器は、小型で過渡電流波形も忠
実に再現できるという利点を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a winding type current transformer for an instrument has been mainly used as a large current measuring device used in a power transmission and distribution device or the like. However, this wire wound type current transformer is
There were drawbacks such as high cost and distortion of the transient current waveform. Therefore, in recent years, instead of this, a method of optically measuring an electric current using a substance having a Faraday effect has attracted attention.
Such an optical current measuring device has an advantage that it is compact and can faithfully reproduce a transient current waveform.

【0003】また、近年の光ファイバ製造技術の進歩は
めざましく、光ファイバそのものをファラデー効果物質
として利用する電流測定器も実現されようとしている。
例えば、雑誌「OPTICS AND LASER T
ECHNOLOGY」の1980年2月号(p.25〜
p.29)には、“Optical fibersfo
r current measurement app
lications”なる題名で、図4に示す様な電流
測定手段が提案されている。
In recent years, the progress of optical fiber manufacturing technology has been remarkable, and a current measuring device using the optical fiber itself as a Faraday effect substance is about to be realized.
For example, the magazine "OPTICS AND LASER T"
February 1980 issue of "ECHNOLOGY" (p.25-
p. 29) includes “Optical fibersfo”
r current measurement app
A current measuring means as shown in FIG. 4 has been proposed under the title "lications".

【0004】すなわち、被測定導体1の周囲にシングル
モードの光ファイバ2をコイル状に巻回して光ファイバ
コイル3を形成し、レーザー光源4からの光ビームを偏
光子5、レンズ6を通して直線偏光波にし、上記光ファ
イバコイル3内に入射させる。この光は、被測定導体1
に流れる電流が形成する磁界によりファラデー旋回を受
ける。また、光ファイバコイル3の他端から出射した光
は、レンズ7、検光子8により、偏波面が互いに直交す
る2つの光ビームI1 とI2 に分割され、受光素子9a
及び9bに入射され、2つの電気信号に変換される。こ
の2つの電気信号に基づいて、演算装置10により、
(I1 −I2 )/(I1 +I2 )なる演算を実施し、こ
の結果を出力する。
That is, a single-mode optical fiber 2 is wound in a coil around the conductor 1 to be measured to form an optical fiber coil 3, and a light beam from a laser light source 4 is linearly polarized through a polarizer 5 and a lens 6. It is made into a wave and made incident on the inside of the optical fiber coil 3. This light is measured by the conductor 1
It is subjected to Faraday rotation by the magnetic field formed by the electric current flowing through it. The light emitted from the other end of the optical fiber coil 3 is split by the lens 7 and the analyzer 8 into two light beams I 1 and I 2 whose polarization planes are orthogonal to each other, and the light receiving element 9a
And 9b and are converted into two electric signals. Based on these two electric signals, the arithmetic unit 10
The calculation of (I 1 −I 2 ) / (I 1 + I 2 ) is performed and the result is output.

【0005】この出力値は、ファラデー旋回角が小さい
領域では、近似的にファラデー旋回角に比例するため、
結局、ファラデー旋回を引き起こす磁界強度に比例し、
被測定導体1に流れる電流値に比例することになり、こ
れにより被測定導体1の電流値を測定できる。
This output value is approximately proportional to the Faraday turning angle in a region where the Faraday turning angle is small,
After all, in proportion to the magnetic field strength that causes the Faraday rotation,
The current value of the conductor 1 to be measured is proportional to the value of the current flowing through the conductor 1 to be measured, whereby the current value of the conductor 1 to be measured can be measured.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この様な構成を有する
従来の電流測定装置の最大の問題点は、光ファイバコイ
ル3内に発生する複屈折である。一般的に光ファイバコ
イル3のケーブルを構成するガラスの様なアモルファス
固体は、光学的に等方性であり、偏光子5により形成さ
れた直線偏光波は、その偏光状態を保ったまま伝搬す
る。
The biggest problem of the conventional current measuring device having such a structure is the birefringence generated in the optical fiber coil 3. Generally, an amorphous solid such as glass that constitutes the cable of the optical fiber coil 3 is optically isotropic, and the linearly polarized wave formed by the polarizer 5 propagates while maintaining its polarization state. ..

【0007】しかし、光ファイバコイル3に応力が加え
られると、アモルファス固体も光学的に異方性となり、
複屈折を示す。すなわち、偏波面の方向により屈折率が
異なるため、偏光子5により形成された直線偏光波は、
光ファイバコイル3内を伝搬中に偏光状態が変化し、楕
円偏光化する。これが測定誤差の一因となる。
However, when stress is applied to the optical fiber coil 3, the amorphous solid also becomes optically anisotropic,
Shows birefringence. That is, since the refractive index varies depending on the direction of the plane of polarization, the linearly polarized wave formed by the polarizer 5 is
While propagating in the optical fiber coil 3, the polarization state changes and the light is elliptically polarized. This contributes to the measurement error.

【0008】また、前記光ファイバコイル3に加えられ
る応力としては、製造時に加えられる残留応力の他に、
周囲の温度変化に伴う応力や、振動による応力が存在す
る。従って、従来の光ファイバを応用した電流測定装置
では、振動や周囲の温度変化に弱く、振動や温度変化が
大きい環境下では、精度の高い電流測定はできなかっ
た。
As the stress applied to the optical fiber coil 3, in addition to the residual stress applied at the time of manufacture,
There are stresses due to changes in ambient temperature and stresses due to vibration. Therefore, the conventional current measuring device to which the optical fiber is applied is not sensitive to vibration and ambient temperature change, and cannot accurately measure current under an environment where vibration and temperature change are large.

【0009】本発明は、上記の様な従来技術の欠点を解
消するために提案されたもので、その目的は、振動や温
度変化が大きい環境下においても、高精度で電流を測定
できる電流測定装置を提供することにある。
The present invention has been proposed in order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and its purpose is to measure current with high accuracy even in an environment where vibration or temperature change is large. To provide a device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の電流測定装置
は、電流が流れる導体の周囲に、2本の光ファイバを対
にして多数回巻回し、各光ファイバに直線偏光波を通過
させ、前記偏光波の偏光面の回転の変化を検光部を通過
させることにより検出し、2種類の検出結果を比較する
ことにより電流の増減を判断することができるように構
成したことを特徴とするものである。
A current measuring device according to the present invention comprises a pair of two optical fibers wound around a conductor through which a current flows, and a linearly polarized wave is passed through each optical fiber. A change in the rotation of the polarization plane of the polarized wave is detected by passing it through the light detecting section, and it is possible to judge the increase / decrease in the current by comparing the two types of detection results. It is a thing.

【0011】[0011]

【作用】本発明の電流測定装置においては、被測定導体
を流れるわずかな電流値の変化に応じて周期的に変化す
る受光量より、周期の数をカウントする。また周期的に
変化する2種類の信号の位相に基づいて、どちらの信号
の位相が進んでいるかを判別し、電流が増加方向へ変化
しているのか減少方向に変化しているのかを知り、2個
の光ファイバコイルから得た周期の数の新しいカウント
は、電流値が増加したために発生したものか、減少した
ために発生したものかを判別することができる。
In the current measuring device of the present invention, the number of cycles is counted from the amount of received light which cyclically changes according to a slight change in the current value flowing through the conductor to be measured. Also, based on the phases of the two types of signals that change periodically, it is possible to determine which signal is leading the phase, and to know whether the current is changing in the increasing direction or the decreasing direction, The new count of the number of periods obtained from the two optical fiber coils can determine whether the current value is increased or decreased.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1乃至図3を参
照して具体的に説明する。なお、図4に示した従来型と
同一の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to FIGS. The same members as those of the conventional type shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0013】本実施例においては、図1に示した様に、
被測定導体1の周囲に、2本の光ファイバ2a,2bを
対にして多数回巻回して形成した光ファイバコイル13
が設置されている。また、前記2本の光ファイバ2a,
2bの一端は、偏光子5a,5bを介して光信号伝送用
の光ファイバケーブル14a,14bに接続されてい
る。一方、信号用の光源4からの光は、ビームスプリッ
ト装置12により、2個の同一の光信号に分割され、そ
れぞれ前記光ファイバケーブル14a,14bに入射さ
れるように構成されている。
In this embodiment, as shown in FIG.
An optical fiber coil 13 formed by winding two optical fibers 2a and 2b in pairs around the conductor to be measured 1
Is installed. In addition, the two optical fibers 2a,
One end of 2b is connected to the optical fiber cables 14a and 14b for transmitting an optical signal via the polarizers 5a and 5b. On the other hand, the light from the signal light source 4 is configured to be split into two identical optical signals by the beam splitting device 12 and be incident on the optical fiber cables 14a and 14b, respectively.

【0014】また、前記光ファイバ2a,2bの他端
は、それぞれ検光子8a,8bを介して、光ファイバケ
ーブル15a,15bに接続され、その他端は受光素子
9a,9bに接続されている。この受光素子9a,9b
の電気信号は、フィルタ,アンプ等を含む電子回路部1
8a,18bに送られ、さらに、位相検出装置19a,
19b及び演算装置10に送られるように構成されてい
る。
The other ends of the optical fibers 2a and 2b are connected to the optical fiber cables 15a and 15b through the analyzers 8a and 8b, respectively, and the other ends are connected to the light receiving elements 9a and 9b. These light receiving elements 9a and 9b
Electrical signals of the electronic circuit unit 1 including a filter, an amplifier, etc.
8a, 18b, and the phase detector 19a,
19b and the arithmetic unit 10.

【0015】なお、偏光子5aと検光子8aのそれぞれ
の偏光面の空間的位置関係は、偏光子5bと検光子8b
のそれぞれの偏光面の空間的位置関係とは意図的に異な
るように設置されている。
The spatial positional relationship between the respective polarization planes of the polarizer 5a and the analyzer 8a is the same as that of the polarizer 5b and the analyzer 8b.
Are installed so as to be intentionally different from the spatial positional relationship of the respective polarization planes.

【0016】この様な構成を有する本実施例の電流測定
装置は、以下に述べる様な原理に基づいて作用する。す
なわち、被測定導体に流れる電流値の変化により、被測
定導体の発熱量が変化し、周囲温度が変化する場合や、
太陽光の照射の有無、外気温の変化などで周囲温度が変
化する場合に、光ファイバが機械的応力を受けて複屈折
現象が発生したり、遮断器の振動などによって光ファイ
バが機械的応力を受け複屈折現象が発生する場合でも、
受光量の絶対値は変化するが周期の数及び位相は変化し
ない。
The current measuring device of this embodiment having such a structure operates on the principle described below. That is, when the amount of heat generated by the conductor under measurement changes due to a change in the current value flowing through the conductor under measurement, and the ambient temperature changes,
When the ambient temperature changes due to the presence or absence of sunlight irradiation or changes in the outside temperature, the optical fiber receives mechanical stress and birefringence occurs, or the optical fiber is mechanically stressed due to vibration of the circuit breaker. Even if the birefringence phenomenon occurs due to
The absolute value of the amount of received light changes, but the number of cycles and the phase do not change.

【0017】つまり、2本の光ファイバコイルを通過す
る光は、大きなファラデー旋回を受け、被測定導体1を
流れるわずかな電流値の変化に応じて、その受光量は周
期的に変化する。この信号から周期の数をカウントす
る。このカウント数が電流値を表わす。
That is, the light passing through the two optical fiber coils undergoes a large Faraday rotation, and the amount of received light changes periodically in response to a slight change in the current value flowing through the conductor 1 to be measured. The number of cycles is counted from this signal. This count number represents the current value.

【0018】また周期的に変化する2種類の信号の位相
に着目し、どちらの信号の位相が進んでいるかを判別
し、電流が増加方向へ変化しているのか減少方向に変化
しているのかを知れば、前記の2個の光ファイバコイル
から得た周期の数の新しいカウントは、電流値が増加し
たために発生したものか、減少したために発生したもの
かを判別することができる。
Further, paying attention to the phases of two kinds of signals which change periodically, it is discriminated which of the signals has the advanced phase, and whether the current is changing in the increasing direction or the decreasing direction. Therefore, it is possible to discriminate whether the new count of the number of periods obtained from the two optical fiber coils is caused by the increase of the current value or the decrease of the current value.

【0019】従って、電流値が増加したと判定された時
には、過去のカウント数の総和に新しいカウント(+
1)を加え、電流値が減少したと判定された時には、過
去のカウント数の総和に新しいカウント(−1)を加え
る。この様にして得られたカウント数の過去からの総和
は、電流値に比例した値となり、電流を測定することが
可能となる。
Therefore, when it is determined that the current value has increased, a new count (+
1) is added, and when it is determined that the current value has decreased, a new count (-1) is added to the sum of past count numbers. The total sum of the count numbers obtained in this way from the past has a value proportional to the current value, and the current can be measured.

【0020】この様な原理に基づく本実施例の電流測定
装置は以下の様に作用する。なお、図2はそれぞれの光
ファイバ2a,2bに入射する光の偏波面をx軸方向に
とった場合の、光ファイバ2a,2bから出射される光
の偏光面と、検光子8a,8bの偏光面20a,20b
の相対的位置関係を示す図である。
The current measuring device of this embodiment based on such a principle operates as follows. 2 shows the polarization planes of the light emitted from the optical fibers 2a and 2b and the analyzers 8a and 8b when the polarization planes of the light incident on the respective optical fibers 2a and 2b are taken in the x-axis direction. Polarization planes 20a, 20b
It is a figure which shows the relative positional relationship of.

【0021】ここで、光ファイバ2a,2bは同一構造
で同一場所に設置されているため、それぞれの光ファイ
バ2a,2bが受ける熱的、機械的応力分布は同一とな
り、しかも磁界分布も一致する。従って、両光ファイバ
2a,2bを伝搬する直線偏光波は全く同様な複屈折等
のじょう乱を受ける。このことから、図2に示されるそ
れぞれの光ファイバ2a,2bから出射する偏光の偏光
面21は一致する。
Since the optical fibers 2a and 2b have the same structure and are installed at the same place, the thermal and mechanical stress distributions received by the optical fibers 2a and 2b are the same, and the magnetic field distributions are also the same. .. Therefore, the linearly polarized waves propagating through both the optical fibers 2a and 2b are subjected to exactly the same disturbances such as birefringence. From this, the polarization planes 21 of the polarized lights emitted from the respective optical fibers 2a and 2b shown in FIG.

【0022】そして、電流の増減により、前記偏光面2
1は空間的に回転するが、この回転は電流値に比例する
と同時に、電流が増大する場合に右まわりに回転すると
すれば、電流が減少する場合には必ず左まわりに回転す
る。ここで、検光子の偏光面20a,20bをずらして
おけば、検光子を通過した光の強度信号の位相がずれる
ので、どちらの位相が進んでいるかを判別すれば、偏光
面21が右まわりか左まわりかがわかり、電流が増大す
る方向に変化しているのか、減少する方向に変化してい
るのかがわかる。すなわち、電流が増大している場合に
は、偏光面21は先に検光子8aの偏光面20aに一致
するため、この位相が進むことになり、電流が減少する
場合には、偏光面21は先に検光子8bの偏光面20b
に一致し、位相関係は逆転する。
Then, the polarization plane 2 is changed by increasing or decreasing the current.
1 rotates spatially, but this rotation is proportional to the current value, and at the same time, if the current increases, it rotates clockwise, and if the current decreases, it always rotates counterclockwise. Here, if the polarization planes 20a and 20b of the analyzer are shifted, the phase of the intensity signal of the light that has passed through the analyzer will be out of phase. You can see whether it is turning left or right, and whether the current is changing in the increasing direction or decreasing direction. That is, when the current increases, the polarization plane 21 first coincides with the polarization plane 20a of the analyzer 8a, so this phase advances, and when the current decreases, the polarization plane 21 changes. First, the polarization plane 20b of the analyzer 8b
, And the phase relationship is reversed.

【0023】一方、偏光面21が180°回転した時の
電流変化量ΔIは常に一定であるので、偏光面21が検
光子の偏波面20a,20bを20a→20bの順で通
過すれば、前回の通過時に比較して電流がΔIだけ増加
し、20b→20aの順で通過すれば、電流がΔIだけ
減少したことになり、電流零時からの電流変化の総和を
求めれば、電流値を求めることができる。
On the other hand, since the current change amount ΔI when the polarization plane 21 is rotated by 180 ° is always constant, if the polarization plane 21 passes through the polarization planes 20a and 20b of the analyzer in the order of 20a → 20b, The current increases by ΔI as compared with the time of passing, and if the current passes in the order of 20b → 20a, the current decreases by ΔI. If the sum of the current changes from zero current is calculated, the current value is calculated. be able to.

【0024】次に、図3(A)〜(C)を参照して、電
流値と本発明の一実施例の作用との関係を示す。すなわ
ち、電力系統に流れる50Hzもしくは60Hzの電流
は、一般に図3(A)に示した様なサインカーブ22と
なり、波高値部分を拡大すると図3(B)に示した様な
カーブ23となる。
Next, referring to FIGS. 3A to 3C, the relationship between the current value and the operation of the embodiment of the present invention will be shown. That is, the current of 50 Hz or 60 Hz flowing through the power system generally becomes a sine curve 22 as shown in FIG. 3 (A), and when the peak value portion is enlarged, it becomes a curve 23 as shown in FIG. 3 (B).

【0025】いま、図2に示される偏光面21が180
°回転するのに対応する電流変化をΔIとすると、検光
子8a,8bを通過した光を電気信号に変換し、直流分
をカットするハイパスフィルタを通過させた電気信号
は、図3(C)に示した様に、それぞれ24a,24b
のようになる。いま、信号24a,24bの零点を検出
する位相検出器19a,19bにより位相を検出すれ
ば、24a→24bの順で検出された場合にはΔI/2
だけの電流増加となり、24b→24aの順で検出され
た場合にはΔI/2だけの電流減少となる。この±ΔI
/2なる値を電流零点から積算していけば、カーブ25
に示す様なデジタル的な電流波形を得る。
Now, the polarization plane 21 shown in FIG.
Assuming that the change in current corresponding to the rotation is ΔI, the light passing through the analyzers 8a and 8b is converted into an electric signal, and the electric signal passed through the high-pass filter for cutting the direct current component is as shown in FIG. 24a and 24b, respectively, as shown in
become that way. Now, if the phases are detected by the phase detectors 19a and 19b that detect the zero points of the signals 24a and 24b, if the phases are detected in the order of 24a → 24b, then ΔI / 2
If the current is detected in the order of 24b → 24a, the current will decrease by ΔI / 2. This ± ΔI
If the value of / 2 is integrated from the current zero point, the curve 25
A digital current waveform as shown in is obtained.

【0026】この様に、本実施例の電流測定装置よる電
流測定法は、光強度によるものではないため、発光源の
光強度の変化、光ファイバケーブル中でのロスの変化
等、光強度の変化に影響を受けることがない。
As described above, since the current measuring method by the current measuring device of this embodiment does not depend on the light intensity, the change of the light intensity of the light emitting source, the change of the loss in the optical fiber cable, etc. Unaffected by change.

【0027】また、被測定導体1に流れる電流値の変化
により、導体の発熱量が変化し、周囲温度が変化する場
合や、太陽光の照射の有無、外気温の変化などで周囲温
度が変化する場合に、光ファイバが機械的応力を受けて
複屈折現象が発生したり、遮断器の振動などによって光
ファイバが機械的応力を受け、複屈折現象が発生する場
合でも、電流変化ΔIの値はこの様な複屈折の影響を受
けず、常に一定である。また、図3(C)のカーブ24
a,24bの振幅は複屈折により影響を受け変化する
が、位相は変化しない。本発明では、カーブ24a,2
4bの振幅は測定しないので、複屈折の影響を受けない
高精度な電流測定が行える。
In addition, when the amount of heat generated by the conductor changes due to a change in the value of the current flowing through the conductor 1 to be measured, the ambient temperature changes, the ambient temperature changes due to the presence or absence of sunlight, the change in the outside temperature, and the like. When the optical fiber receives a mechanical stress and a birefringence phenomenon occurs, or the optical fiber receives a mechanical stress due to a circuit breaker vibration or the like and the birefringence phenomenon occurs, the value of the current change ΔI Is not affected by such birefringence and is always constant. In addition, the curve 24 in FIG.
The amplitudes of a and 24b are affected by birefringence and change, but the phase does not change. In the present invention, the curves 24a, 2
Since the amplitude of 4b is not measured, highly accurate current measurement can be performed without being affected by birefringence.

【0028】ここで、光が光ファイバ伝搬中に光ファイ
バ壁面の反射によってその偏光面が変化することを除去
するため、図1に示した光ファイバ2a,2b及び光フ
ァイバケーブル14a,14bはシングルモード光ファ
イバとすることが好ましい。また、図2に示す偏光面2
0aと20bのずれ角度θは、演算装置10の位相判別
能力の許す限り小さくとったほうが時間分解能が高くな
り、高周波特性がよくなる。
The optical fibers 2a and 2b and the optical fiber cables 14a and 14b shown in FIG. 1 are made of a single material in order to eliminate the change of the polarization plane due to the reflection of the wall surface of the optical fiber during the propagation of the optical fiber. It is preferably a mode optical fiber. In addition, the polarization plane 2 shown in FIG.
If the shift angle θ between 0a and 20b is as small as the phase discriminating ability of the arithmetic unit 10 allows, the time resolution becomes higher and the high frequency characteristic becomes better.

【0029】また、2本の光ファイバ2a,2bからの
出射光の偏光面のじょう乱は常に一致し、熱的,機械的
影響を受けてもθが変化することはなく、常に一定の特
性を得ることができる。
Further, the perturbations of the polarization planes of the emitted lights from the two optical fibers 2a and 2b are always the same, and θ does not change even if it is affected by thermal and mechanical influences, and the characteristic is always constant. Can be obtained.

【0030】さらに、本実施例では、一か所の電流を測
定するために、同一構造の装置が2個必要となるが、す
べてがいわばデジタル的な処理をしており、しかもそれ
ぞれの系における光路が1本のみであり、構造がシンプ
ルであるばかりでなく、それだけ信頼性も高くなる。
Further, in the present embodiment, two devices having the same structure are required to measure the current at one place, but they are all so-called digital processing, and in each system. Not only is the structure simple because there is only one optical path, but it is also highly reliable.

【0031】なお、図1の構成においては、光ファイバ
コイル2a,2bに直線偏光波を入射させるために偏光
子5a,5bを用いたが、光源11にレーザ等の様な直
線偏光波を発光する装置を使用すれば、偏光子5a,5
bは不要で、しかも上記実施例と同様な効果が得られ
る。
In the configuration of FIG. 1, the polarizers 5a and 5b are used to make the linearly polarized waves enter the optical fiber coils 2a and 2b, but the light source 11 emits linearly polarized waves such as laser light. If the device for
b is unnecessary, and the same effect as the above embodiment can be obtained.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、電流
が流れる導体の周囲に、2本の光ファイバを対にして多
数回巻回し、各光ファイバに直線偏光波を通過させ、前
記偏光波の偏光面の回転の変化を検光部を通過させるこ
とにより検出し、2種類の検出結果を比較することによ
り電流の増減を判断することができるように構成するこ
とにより、振動や温度変化が大きい環境下においても、
高精度で電流を測定できる電流測定装置を提供すること
ができる。
As described above, according to the present invention, a pair of two optical fibers are wound around a conductor through which a current flows, and a linearly polarized wave is passed through each optical fiber. A change in the rotation of the polarization plane of the polarized wave is detected by passing it through the light detecting section, and the increase or decrease in the current can be determined by comparing the two types of detection results. Even in environments with large temperature changes
It is possible to provide a current measuring device capable of measuring current with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電流測定装置の一実施例を示す概略図FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a current measuring device of the present invention.

【図2】図1に示した実施例の作用原理を示す図FIG. 2 is a diagram showing a working principle of the embodiment shown in FIG.

【図3】(A)(B)(C)は図1に示した実施例の作
用原理を示す図
3 (A), (B), and (C) are diagrams showing the operation principle of the embodiment shown in FIG.

【図4】従来の電流測定装置の構成を示す概略図FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional current measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…被測定導体 2a,2b…光ファイバ 3…光ファイバコイル 4…光源 5…偏光子 6,7…レンズ 8…検光子 9a,9b…受光素子 10…演算装置 12…光分割装置 13…光ファイバコイル 14a,14b,15a,15b…光ファイバ 18a,18b…電子回路部 19a,19b…位相検出装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conductor to be measured 2a, 2b ... Optical fiber 3 ... Optical fiber coil 4 ... Light source 5 ... Polarizer 6, 7 ... Lens 8 ... Analyzer 9a, 9b ... Light receiving element 10 ... Arithmetic unit 12 ... Optical splitter 13 ... Optical Fiber coils 14a, 14b, 15a, 15b ... Optical fibers 18a, 18b ... Electronic circuit section 19a, 19b ... Phase detection device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電流が流れる導体の周囲に、2本の光フ
ァイバを対にして多数回巻回し、各光ファイバに直線偏
光波を通過させ、前記偏光波の偏光面の回転の変化を検
光部を通過させることにより検出し、2種類の検出結果
を比較することにより電流の増減を判断することができ
るように構成したことを特徴とする電流測定装置。
1. A pair of two optical fibers are wound around a conductor through which an electric current flows, and a linearly polarized wave is passed through each optical fiber to detect a change in rotation of a polarization plane of the polarized wave. A current measuring device characterized in that it is configured to detect by passing through an optical part and to judge an increase / decrease in current by comparing two types of detection results.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7400812B2 (en) 2003-09-25 2008-07-15 Nufern Apparatus and methods for accommodating loops of optical fiber
CN110954725A (en) * 2018-09-27 2020-04-03 北京自动化控制设备研究所 Method for manufacturing polarization-maintaining delay ring for high-precision fiber current transformer

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