JPH07301644A - Electromagnetic field sensor - Google Patents

Electromagnetic field sensor

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JPH07301644A
JPH07301644A JP6119572A JP11957294A JPH07301644A JP H07301644 A JPH07301644 A JP H07301644A JP 6119572 A JP6119572 A JP 6119572A JP 11957294 A JP11957294 A JP 11957294A JP H07301644 A JPH07301644 A JP H07301644A
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JP
Japan
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magneto
optical element
electromagnetic field
temperature range
field sensor
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Pending
Application number
JP6119572A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Tanahara
守 棚原
Makoto Tago
誠 田子
Hidekazu Nishimura
英一 西村
Takaaki Kubozono
隆昭 窪園
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an electromagnetic field sensor usable in a wide temperature range without being influenced by the temperature. CONSTITUTION:An electromagnetic field sensor is provided with detecting parts A, B having polarizers 5, analyzers 7 and magnetooptical elements 6A, 6B, and detects a current or the magnetic field utilizing the Faraday effect of the magneto-optical elements 6A, 6B. Two detecting parts A, B are disposed in parallel, and one detecting part A has the magneto-optical element 6A with a flat temperature characteristic in a low temperature area, while the other detecting part B has the magneto-optical element 6B with a flat temperature characteristic in a high temperature area. This electromagnetic field sensor detects through the detecting part having the magneto-optical element with the flat temperature characteristic in the low temperature area in the case of measuring the current or magnetic field in the low temperature area, and detects through the detecting part having the magneto-optical element with the flat temperature characteristic in the high temperature area in the case of measuring the current or magnetic field in the high temperature area. A wide temperature area from the low temperature area to the high temperature area can be thereby measured without correcting the detection result.

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、磁気光学効果を有する
磁気光学素子のファラデー効果を利用して、電流、磁界
を測定するための電磁界センサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic field sensor for measuring a current and a magnetic field by utilizing the Faraday effect of a magneto-optical element having a magneto-optical effect.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来の電磁界センサを示す概略構
成図であり、図において1は光源、2は入力用光ファイ
バ、3はコリメータレンズ、4は全反射ミラー、5は偏
光子、6は磁気光学素子、7は検光子、8はコリメータ
レンズ、9は出力用光ファイバ、10は光受信機であ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional electromagnetic field sensor. In the figure, 1 is a light source, 2 is an input optical fiber, 3 is a collimator lens, 4 is a total reflection mirror, 5 is a polarizer, 6 is a magneto-optical element, 7 is an analyzer, 8 is a collimator lens, 9 is an output optical fiber, and 10 is an optical receiver.

【0003】この電磁界センサの動作について以下に説
明する。光源1から出た光は、入力用光ファイバ2によ
ってコリメータレンズ3を介して偏光子5に導かれる。
入力用光ファイバ2の導光は自然光と同じなので、偏光
子5によって直線偏光される。磁気光学素子6に磁界H
が作用している場合を考えると、磁気光学素子6に導か
れた直線偏光は、ファラデー効果(磁気旋光性)によっ
て、 Δφ=VeLH・・・・・・(1) で表される回転角だけ回転する。ここで、Veは磁気光
学素子6のヴェルデ定数、Lは磁気光学素子6の長さで
ある。磁気光学素子6から出射した光は、検光子7によ
って光強度変調された後、コリメータレンズ8を介して
出力用光ファイバ9を経て光受信機10に導かれ光電変
換される。
The operation of this electromagnetic field sensor will be described below. The light emitted from the light source 1 is guided by the input optical fiber 2 to the polarizer 5 via the collimator lens 3.
Since the guided light of the input optical fiber 2 is the same as natural light, it is linearly polarized by the polarizer 5. The magnetic field H is applied to the magneto-optical element 6.
Considering the case where is acting, the linearly polarized light guided to the magneto-optical element 6 is equal to the rotation angle represented by Δφ = VeLH (1) due to the Faraday effect (magnetic rotatory power). Rotate. Here, Ve is the Verdet constant of the magneto-optical element 6, and L is the length of the magneto-optical element 6. The light emitted from the magneto-optical element 6 is modulated in intensity by the analyzer 7, and then guided to the optical receiver 10 through the output optical fiber 9 via the collimator lens 8 and photoelectrically converted.

【0004】この光強度に対応する電気信号を測定する
ことにより、印加磁界Hの大きさを検知することがで
き、この印加磁界の発生源が電流であれば、その電流の
大きさを検知できる。ここで、偏光子5と検光子7とを
45°の傾きに配置し、磁気光学素子6に対する入射光
の強度をIo、検光子7の射出光の強度をIとすると、
次式が成立する。 I=1/2Io〔1+sin(2LVeH)〕・・・・(2)
The magnitude of the applied magnetic field H can be detected by measuring the electric signal corresponding to the light intensity, and if the source of the applied magnetic field is a current, the magnitude of the current can be detected. . Here, if the polarizer 5 and the analyzer 7 are arranged at an inclination of 45 °, the intensity of the incident light on the magneto-optical element 6 is Io, and the intensity of the emitted light of the analyzer 7 is I,
The following equation holds. I = 1 / 2Io [1 + sin (2LVeH)] ... (2)

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の電磁界センサは
上記のように構成されているので、(2)式より射出光
の強度Iはヴェルデ定数Veに依存し、このヴェルデ定
数Veが温度に対して変化すると、同じ磁界を検知して
いても温度の変化によりその検知量が異なってしまうな
どの問題点があった。
Since the conventional electromagnetic field sensor is constructed as described above, the intensity I of the emitted light depends on the Verdet constant Ve from the equation (2), and this Verdet constant Ve depends on the temperature. However, there is a problem that when the same magnetic field is detected, the detected amount varies due to the temperature change.

【0006】従来、電磁界センサ等に用いられる磁気光
学素子には、表1に示す、反磁性材料や場合によっては
温度補償のなされた磁性ガーネット結晶が用いられてき
た。
Conventionally, as a magneto-optical element used in an electromagnetic field sensor or the like, a diamagnetic material shown in Table 1 or a magnetic garnet crystal with temperature compensation in some cases has been used.

【0007】[0007]

【表1】 [Table 1]

【0008】また近年、光アイソレータ等の磁気光学素
子として、従来の磁性ガーネット結晶に比べて1桁以上
ヴェルデ定数の大きなビスマス置換を行った希土類鉄ガ
ーネット結晶が開発されている。このビスマス置換希土
類鉄ガーネット結晶を磁気光学素子として用いると、該
ビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶は表1に示した材
料と異なり吸収係数が温度に比例して大きくなるために
検知する温度範囲が狭いという欠点があり、温度の変化
の大きい環境下での使用の場合、その検知結果を補正す
る必要がある。
Further, in recent years, as a magneto-optical element such as an optical isolator, a rare earth iron garnet crystal has been developed in which bismuth substitution having a Verdet constant larger than that of a conventional magnetic garnet crystal by one digit is performed. When this bismuth-substituted rare earth iron garnet crystal is used as a magneto-optical element, the bismuth-substituted rare earth iron garnet crystal differs from the materials shown in Table 1 in that the absorption coefficient increases in proportion to temperature, so the temperature range to be detected is narrow. In the case of use in an environment where there are drawbacks and the temperature changes greatly, it is necessary to correct the detection result.

【0009】補正のやり方としては、例えば測定部の
温度を熱電対等で測定し、その測定結果に基づいて光受
信機の電子回路部で出力結果に補正を加える。測定部
と光受信機の電子回路部を同一温度環境に設置し、電子
回路部の温度をサーミスタ等で測定し、その測定結果に
基づいて光受信機の電子回路部で出力結果に補正を加え
る、といった補正手段が必要である。の場合、熱電対
等の温度センサも同時に布設する必要があり、装置の大
型化、コストアップにつながる。の場合、一般に光受
信機の電子回路部の動作温度範囲は常温付近に限られて
いるため、使用温度環境が大幅に制限されてしまうとい
う問題があった。
As a method of correction, for example, the temperature of the measuring section is measured by a thermocouple or the like, and the output result is corrected by the electronic circuit section of the optical receiver based on the measurement result. Install the measurement section and the electronic circuit section of the optical receiver in the same temperature environment, measure the temperature of the electronic circuit section with a thermistor, etc., and correct the output result in the electronic circuit section of the optical receiver based on the measurement result. A correction means such as, is required. In this case, a temperature sensor such as a thermocouple needs to be installed at the same time, which leads to an increase in the size of the device and an increase in cost. In this case, since the operating temperature range of the electronic circuit section of the optical receiver is generally limited to around room temperature, there is a problem that the operating temperature environment is significantly limited.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決し、温度の影響を受けずに広い温度範囲で使用できる
電磁界センサを提供することを目的とする。上記の目的
を達成するために、本発明は以下のような手段を有して
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an electromagnetic field sensor which can be used in a wide temperature range without being affected by temperature. In order to achieve the above object, the present invention has the following means.

【0011】本発明のうち請求項1の電磁界センサは、
偏光子、検光子および磁気光学素子を有する検出部を備
え、上記磁気光学素子のファラデー効果を利用して電流
または磁界を検出する電磁界センサにおいて、上記検出
部を2個並列に配置し、一方の検出部は低温域の温度特
性が平坦な磁気光学素子であり、他方の検出部は高温域
において平坦な温度特性を有する磁気光学素子であるこ
とを特徴とする。
The electromagnetic field sensor according to claim 1 of the present invention is
In an electromagnetic field sensor that includes a polarizer, an analyzer, and a detector having a magneto-optical element, and detects a current or a magnetic field by using the Faraday effect of the magneto-optical element, two detectors are arranged in parallel, The detection unit is a magneto-optical element having flat temperature characteristics in the low temperature region, and the other detection unit is a magneto-optical element having flat temperature characteristics in the high temperature region.

【0012】本発明のうち請求項2の電磁界センサは、
磁気光学素子がビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶で
あることを特徴とする。
The electromagnetic field sensor according to claim 2 of the present invention is
The magneto-optical element is a bismuth-substituted rare earth iron garnet crystal.

【0013】本発明のうち請求項3の電磁界センサは、
低温域の温度特性が平坦な磁気光学素子は高温域での温
度特性の変化率が大きく、高温域の温度特性が平坦な磁
気光学素子は低温域での温度特性の変化率が大きいこと
を特徴とする。
The electromagnetic field sensor according to claim 3 of the present invention is
A magneto-optical element with flat temperature characteristics in the low temperature range has a large rate of change in the temperature characteristics in the high temperature range, and a magneto-optical element with flat temperature characteristics in the high temperature range has a large rate of change in the temperature characteristics in the low temperature range. And

【0014】本発明のうち請求項4の電磁界センサは、
低温域の温度特性が平坦な磁気光学素子は高温域での温
度特性の変化率が増加し、高温域の温度特性が平坦な磁
気光学素子は低温域での温度特性の変化率が増加するこ
とを特徴とする。
The electromagnetic field sensor according to claim 4 of the present invention is
A magneto-optical element with flat temperature characteristics in the low temperature range has an increased rate of change in the temperature characteristics in the high temperature area, and a magneto-optical element with flat temperature characteristics in the high temperature area has an increased rate of change in the temperature characteristics in the low temperature range. Is characterized by.

【0015】本発明のうち請求項5の電磁界センサは、
低温域の温度特性が平坦な磁気光学素子は高温域での温
度特性の変化率が減少し、高温域の温度特性が平坦な磁
気光学素子は低温域での温度特性の変化率が減少するこ
とを特徴とする。
The electromagnetic field sensor according to claim 5 of the present invention is
A magneto-optical element with a flat temperature characteristic in the low temperature range has a reduced rate of change in the temperature characteristic in the high temperature range, and a magneto-optical element with a flat temperature characteristic in the high temperature range has a reduced rate of change in the temperature characteristic in the low temperature range. Is characterized by.

【0016】[0016]

【作用】本発明のうち請求項1〜5の電磁界センサによ
れば、低温域で電流、磁界を測定する場合は低温域の温
度特性が平坦な磁気光学素子を有する検出部で検知し、
高温域で電流、磁界を測定する場合は高温域の温度特性
が平坦な磁気光学素子を有する検出部で検知するので、
低温域から高温域まで幅広い温度域を検知結果を補正す
ることなく測定できる。
According to the electromagnetic field sensor of the present invention, when the current and magnetic field are measured in the low temperature region, the detection is carried out by the detection unit having the magneto-optical element having flat temperature characteristics in the low temperature region.
When measuring the current and magnetic field in the high temperature range, the temperature characteristic of the high temperature range is detected by the detector that has a flat magneto-optical element.
Wide temperature range from low temperature to high temperature can be measured without correcting the detection result.

【0017】本発明のうち請求項2〜5の電磁界センサ
によれば、磁気光学素子がビスマス置換希土類鉄ガーネ
ット結晶であるので、ヴェルデ定数が大きく感度の高い
電流、磁界を検知する電磁界センサとすることができ
る。
According to the electromagnetic field sensor of the present invention, since the magneto-optical element is a bismuth-substituted rare earth iron garnet crystal, the electromagnetic field sensor having a large Verdet constant and a high sensitivity is detected. Can be

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、従来のものと同様のものについては従来のも
のと同符号を付して詳細な説明は省略する。図1におい
て、1〜5、7〜10はそれぞれ図7の場合と同様に光
源、光ファイバ、コリメータレンズ、全反射ミラー、偏
光子、検光子、コリメータレンズ、光ファイバ、光受信
機であり、それぞれは図7の場合と同一に作用する。図
7と比較して異なる点は、コリメータレンズ3から射出
された光が、ハーフミラー11で2つに分岐されること
である。先ず、ハーフミラー11で反射された光は検知
部A(偏光子5、磁気光学素子6A、検光子7)に入
る。また、ハーフミラー11を透過した光は検知部B
(偏光子5、磁気光学素子6B、検光子7)に入る。
(Example 1) The present invention will be described in detail below with reference to examples. The same parts as those of the conventional one are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. In FIG. 1, 1 to 5 and 7 to 10 are a light source, an optical fiber, a collimator lens, a total reflection mirror, a polarizer, an analyzer, a collimator lens, an optical fiber, and an optical receiver, respectively, as in the case of FIG. Each operates in the same way as in FIG. The difference from FIG. 7 is that the light emitted from the collimator lens 3 is split into two by the half mirror 11. First, the light reflected by the half mirror 11 enters the detection unit A (polarizer 5, magneto-optical element 6A, analyzer 7). In addition, the light transmitted through the half mirror 11 is detected by the detection unit B.
(The polarizer 5, the magneto-optical element 6B, and the analyzer 7) enter.

【0019】検知部Aに入った光は、偏光子5に導かれ
磁気光学素子6Aに入射される。磁気光学素子6A、6
Bから出射した光は、それぞれ検光子7、7によって光
強度変調された後、コリメータレンズ8、8を介して出
力用光ファイバ9、9を経て光受信機10に導かれ光電
変換される。
The light entering the detection section A is guided to the polarizer 5 and is incident on the magneto-optical element 6A. Magneto-optical element 6A, 6
The light emitted from B is light-intensity-modulated by analyzers 7 and 7, respectively, and is guided to the optical receiver 10 through the output optical fibers 9 and 9 through the collimator lenses 8 and 8 and is photoelectrically converted.

【0020】この光強度に対応する電気信号を測定する
ことにより、印加磁界Hの大きさを検知することがで
き、この印加磁界の発生源が電流であれば、その電流の
大きさを検知できる。ところで、磁気光学素子6Aはビ
スマス置換希土類鉄ガーネット結晶で構成されていて、
その成分は(BiR)3 Fe5 12でRをHo(ホロミ
ウム)で置換したものである。そのファラデー効果の温
度特性(温度と出力変化率)は図2に示すようになって
いて、15℃から60℃位までは変化率の変化が一定の
平坦な温度域となっていて、15℃から−20℃位まで
は変化率が増加する傾向になっている。
By measuring the electric signal corresponding to this light intensity, the magnitude of the applied magnetic field H can be detected, and if the source of the applied magnetic field is a current, the magnitude of the current can be detected. . By the way, the magneto-optical element 6A is composed of a bismuth-substituted rare earth iron garnet crystal,
The component is (BiR) 3 Fe 5 O 12 in which R is replaced by Ho (holmium). The temperature characteristics (temperature and output change rate) of the Faraday effect are as shown in FIG. 2, and the change rate of change rate is a constant flat temperature range from 15 ° C. to 60 ° C. The rate of change tends to increase from to around -20 ° C.

【0021】また、磁気光学素子6Bは磁気光学素子6
Aと同じくビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶で構成
されていて、その成分は(BiR)3 Fe5 12でRを
Er(ユーロビイム)で置換したものである。そのファ
ラデー効果の温度特性(温度と出力変化率)は図3に示
すようになっていて、−20℃から27℃位までは変化
率の変化が一定の平坦な温度域となっていて、27℃か
ら60℃位までは変化率が増加する傾向になっている。
The magneto-optical element 6B is the magneto-optical element 6
Like A, it is composed of a bismuth-substituted rare earth iron garnet crystal, and its component is (BiR) 3 Fe 5 O 12 in which R is replaced with Er (eurobiim). The temperature characteristic of the Faraday effect (temperature and output change rate) is as shown in FIG. 3, and the change rate of change is a constant flat temperature range from −20 ° C. to 27 ° C. The rate of change tends to increase from ℃ to 60 ℃.

【0022】この電磁界センサで電流を測定する場合、
その測定値は検知部Aと検知部Bで検知した2種類の測
定値が光受信機10で読み取られることになる。そこ
で、光受信機10で2つの測定値を読む際に、この2つ
の測定値を比較して低い方を正しい測定値として読むよ
うに、光受信機10に測定値の比較回路を設けたもの
で、12はその測定値の比較回路である。即ち、測定域
が例えば、−10℃の場合検知部Aの測定値は、磁気光
学素子6Aのファラデー効果の温度特性は変化率が増加
して+側にあるので、磁気光学素子6Bのファラデー効
果の温度特性の変化率が0に対して、その測定値は大き
くなっている。また、測定域が例えば、50℃の場合検
知部Bの測定値は、磁気光学素子6Bのファラデー効果
の温度特性は変化率が増加して+側にあるので、磁気光
学素子6Aのファラデー効果の温度特性の変化率が0に
対して、その測定値は大きくなっている。
When measuring current with this electromagnetic field sensor,
Two types of measurement values detected by the detection unit A and the detection unit B are read by the optical receiver 10. Therefore, when the optical receiver 10 reads two measured values, the optical receiver 10 is provided with a measured value comparison circuit so that the two measured values are compared and the lower one is read as the correct measured value. 12 is a comparison circuit for the measured values. That is, when the measurement range is, for example, −10 ° C., the measurement value of the detection unit A has a temperature characteristic of the Faraday effect of the magneto-optical element 6A that is on the + side due to an increase in the rate of change. The rate of change of the temperature characteristic of is 0, but the measured value is large. Further, when the measurement range is, for example, 50 ° C., the measured value of the detection unit B has a change rate of the temperature characteristic of the Faraday effect of the magneto-optical element 6B that is on the + side, so that the Faraday effect of the magneto-optical element 6A is The rate of change of the temperature characteristic is 0, but the measured value is large.

【0023】従って、低温側、高温側いずれの場合も、
その測定値の低いほうが正しい測定値となっている。結
果的には、図4に示すように磁気光学素子6A、6Bの
それぞれのファラデー効果の温度特性の変化率の平坦な
温度域、即ち−20℃から60℃までカバーすることに
なる。
Therefore, in both the low temperature side and the high temperature side,
The lower the measured value, the more accurate the measured value. As a result, as shown in FIG. 4, the magneto-optical elements 6A and 6B cover the flat temperature range of the rate of change of the temperature characteristics of the Faraday effect, that is, from -20 ° C to 60 ° C.

【0024】(実施例2)実施例1の磁気光学素子6A
のファラデー効果の温度特性の変化率は15℃から60
℃位までは変化率の変化が一定の平坦な温度域となって
いて、15℃から−20℃位までは変化率が増加する傾
向になっているビスマス置換希土類鉄ガーネット結晶で
構成されているが、図6に示すように13℃から60℃
位までは変化率の変化が一定の平坦な温度域となってい
て、13℃から−20℃位までは変化率が減少する傾向
になっている磁気光学素子6Aを用いることもできる。
(Example 2) Magneto-optical element 6A of Example 1
The change rate of the temperature characteristics of the Faraday effect of 15 to 60
It consists of a bismuth-substituted rare earth iron garnet crystal that has a constant flat temperature range in which the change rate is constant up to ℃, and tends to increase from 15 ℃ to -20 ℃. However, as shown in Figure 6,
It is also possible to use the magneto-optical element 6A in which the change rate is in a flat temperature range where the change rate is constant up to about 20 degrees Celsius, and the change rate tends to decrease from 13 degrees Celsius to −20 degrees Celsius.

【0025】この磁気光学素子6Aの成分は(BiR)
3 Fe5 12でRをY(イットリウム)で置換したもの
である。また、RをYで置換した磁気光学素子6Aを用
いる場合は磁気光学素子6Bのファラデー効果の温度特
性の変化率が、図6に示すように、−20℃から27℃
位までは変化率の変化が一定の平坦な温度域となってい
て、27℃から60℃位までは変化率が減少する傾向に
なっている磁気光学素子6Bを用いる。この磁気光学素
子6Bの成分は(BiR)3 Fe5 12でRをY(イッ
トリウム)及びDy(ディスプロシウム)の両方で置換
することによって得ることができる。
The component of this magneto-optical element 6A is (BiR)
3 Fe 5 O 12 in which R is replaced with Y (yttrium). When the magneto-optical element 6A in which R is replaced by Y is used, the rate of change in the temperature characteristics of the Faraday effect of the magneto-optical element 6B is from -20 ° C to 27 ° C as shown in FIG.
The magneto-optical element 6B is used which has a constant flat temperature range in which the change rate is constant up to about 70 degrees Celsius, and which tends to decrease from 27 degrees Celsius to 60 degrees Celsius. The component of this magneto-optical element 6B can be obtained by substituting R for both Y (yttrium) and Dy (dysprosium) with (BiR) 3 Fe 5 O 12 .

【0026】この磁気光学素子6A、6Bを用いた場合
は、光受信機10で2つの測定値を読む際に、実施例1
の場合と異なり、この2つの測定値を比較して高い方を
正しい測定値として読むように、測定値の比較回路11
を構成するようにする必要がある。
When the magneto-optical elements 6A and 6B are used, when the two measured values are read by the optical receiver 10, the first embodiment is used.
In contrast to the above case, the measured value comparison circuit 11 compares the two measured values and reads the higher one as the correct measured value.
Need to be configured.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項1〜
5の電磁界センサによれば、低温域で電流、磁界を測定
する場合は低温域の温度特性が平坦な磁気光学素子を有
する検出部で検知し、高温域で電流、磁界を測定する場
合は高温域の温度特性が平坦な磁気光学素子を有する検
出部で検知するので、低温域から高温域まで幅広い温度
域を検知結果を補正することなく測定することができ
る。
As described above, the claims 1 to 3 of the present invention are as follows.
According to the electromagnetic field sensor of No. 5, when measuring the current and magnetic field in the low temperature range, the detection unit having a magneto-optical element having a flat temperature characteristic in the low temperature range detects the current and the magnetic field in the high temperature range. Since detection is performed by the detection unit having a magneto-optical element having a flat temperature characteristic in the high temperature range, a wide temperature range from the low temperature range to the high temperature range can be measured without correcting the detection result.

【0028】本発明の請求項2〜5の電磁界センサによ
れば、磁気光学素子がビスマス置換希土類鉄ガーネット
結晶であるので、ヴェルデ定数が大きく感度の高い電
流、磁界を検知する電磁界センサとすることができる。
According to the electromagnetic field sensor of claims 2 to 5 of the present invention, since the magneto-optical element is a bismuth-substituted rare earth iron garnet crystal, an electromagnetic field sensor having a large Verdet constant and a high sensitivity is used. can do.

【0029】本発明の請求項3の電磁界センサによれ
ば、2つの検知部の測定値の内、測定値の高い方あるい
は低い方のいずれか一方の測定値を正確な測定値として
決定できるので、簡単な回路で正確な測定値を得ること
ができる。
According to the electromagnetic field sensor of the third aspect of the present invention, of the measurement values of the two detectors, one of the measurement values having a higher or lower measurement value can be determined as an accurate measurement value. Therefore, an accurate measurement value can be obtained with a simple circuit.

【0030】本発明の請求項4の電磁界センサによれ
ば、2つの検知部の測定値の内、測定値の低い方の測定
値を正確な測定値として決定できるので、簡単な回路で
正確な測定値を得ることができる。
According to the electromagnetic field sensor of claim 4 of the present invention, the measured value of the lower one of the measured values of the two detectors can be determined as an accurate measured value. It is possible to obtain various measured values.

【0031】本発明の請求項4の電磁界センサによれ
ば、2つの検知部の測定値の内、測定値の高い方の測定
値を正確な測定値として決定できるので、簡単な回路で
正確な測定値を得ることができる。
According to the electromagnetic field sensor of claim 4 of the present invention, of the measured values of the two detectors, the one with the higher measured value can be determined as an accurate measured value. It is possible to obtain various measured values.

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

【図1】本発明の電磁界センサの説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an electromagnetic field sensor of the present invention.

【図2】本発明の電磁界センサに使用する磁気光学素子
の温度特性図である。
FIG. 2 is a temperature characteristic diagram of a magneto-optical element used in the electromagnetic field sensor of the present invention.

【図3】本発明の電磁界センサに使用する他の磁気光学
素子の温度特性図である。
FIG. 3 is a temperature characteristic diagram of another magneto-optical element used in the electromagnetic field sensor of the present invention.

【図4】本発明の電磁界センサに使用する他の磁気光学
素子の温度特性図である。
FIG. 4 is a temperature characteristic diagram of another magneto-optical element used in the electromagnetic field sensor of the present invention.

【図5】本発明の電磁界センサに使用する他の磁気光学
素子の温度特性図である。
FIG. 5 is a temperature characteristic diagram of another magneto-optical element used in the electromagnetic field sensor of the present invention.

【図6】本発明の電磁界センサに使用する他の磁気光学
素子の温度特性図である。
FIG. 6 is a temperature characteristic diagram of another magneto-optical element used in the electromagnetic field sensor of the present invention.

【図7】従来の電磁界センサの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional electromagnetic field sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 入力用光ファイバ 3 コリメータレンズ 4 全反射ミラー 5 偏光子 6A、6B 磁気光学素子 7 検光子 8 コリメータレンズ 9 出力用光ファイバ 10 光受信機 11 ハーフミラー 12 測定値の比較回路 A、B 検出部 1 Light Source 2 Input Optical Fiber 3 Collimator Lens 4 Total Reflection Mirror 5 Polarizer 6A, 6B Magneto-Optical Element 7 Analyzer 8 Collimator Lens 9 Output Optical Fiber 10 Optical Receiver 11 Half Mirror 12 Measurement Value Comparison Circuit A, B Detection unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 窪園 隆昭 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Takaaki Kubozono 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 偏光子、検光子および磁気光学素子を有
する検出部を備え、上記磁気光学素子のファラデー効果
を利用して電流、または磁界を検出する電磁界センサに
おいて上記検出部を2個並列に配置し、一方の検出部は
低温域の温度特性が平坦な磁気光学素子であり、他方の
検出部は高温域において平坦な温度特性を有する磁気光
学素子であることを特徴とする電磁界センサ。
1. An electromagnetic field sensor that includes a polarizer, an analyzer, and a detector having a magneto-optical element, and detects a current or a magnetic field by utilizing the Faraday effect of the magneto-optical element. The electromagnetic field sensor is characterized in that one detecting section is a magneto-optical element having a flat temperature characteristic in a low temperature range, and the other detecting section is a magneto-optical element having a flat temperature characteristic in a high temperature range. .
【請求項2】 磁気光学素子はビスマス置換希土類鉄ガ
ーネット結晶であることを特徴とする請求項1記載の電
磁界センサ。
2. The electromagnetic field sensor according to claim 1, wherein the magneto-optical element is a bismuth-substituted rare earth iron garnet crystal.
【請求項3】 低温域の温度特性が平坦な磁気光学素子
は高温域での温度特性の変化率が大きく、高温域の温度
特性が平坦な磁気光学素子は低温域での温度特性の変化
率が大きいことを特徴とする請求項1乃至請求項2記載
の電磁界センサ。
3. A magneto-optical element having a flat temperature characteristic in the low temperature range has a large rate of change in the temperature characteristic in the high temperature range, and a magneto-optical element having a flat temperature characteristic in the high temperature range has a rate of change in the temperature characteristic in the low temperature range. The electromagnetic field sensor according to claim 1 or 2, characterized in that
【請求項4】 低温域の温度特性が平坦な磁気光学素子
は高温域での温度特性の変化率が増加し、高温域の温度
特性が平坦な磁気光学素子は低温域での温度特性の変化
率が増加することを特徴とする請求項1乃至請求項3記
載の電磁界センサ。
4. A magneto-optical element having a flat temperature characteristic in the low temperature range has a high rate of change in the temperature characteristic in the high temperature range, and a magneto-optical element having a flat temperature characteristic in the high temperature range has a change in the temperature characteristic in the low temperature range. The electromagnetic field sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the rate is increased.
【請求項5】 低温域の温度特性が平坦な磁気光学素子
は高温域での温度特性の変化率が減少し、高温域の温度
特性が平坦な磁気光学素子は低温域での温度特性の変化
率が減少することを特徴とする請求項1乃至請求項3記
載の電磁界センサ。
5. A magneto-optical element having a flat temperature characteristic in the low temperature range has a reduced rate of change in the temperature characteristic in the high temperature range, and a magneto-optical element having a flat temperature characteristic in the high temperature range has a change in the temperature characteristic in the low temperature range. The electromagnetic field sensor according to claim 1, wherein the rate is reduced.
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