JPS5920864A - 電気光学的又は磁気光学的トランスジユ−サ - Google Patents
電気光学的又は磁気光学的トランスジユ−サInfo
- Publication number
- JPS5920864A JPS5920864A JP58115319A JP11531983A JPS5920864A JP S5920864 A JPS5920864 A JP S5920864A JP 58115319 A JP58115319 A JP 58115319A JP 11531983 A JP11531983 A JP 11531983A JP S5920864 A JPS5920864 A JP S5920864A
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- JP
- Japan
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- optical
- polarization
- plane
- analyzer
- light
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光ガイドコイルとして構成された検出センサ
を具備する電気光学的又は磁気光学的トランスジューサ
（測定用変換装置）に関する。本発明は、電気設備、例
えば高電圧設備の電圧又は電流を測定するために使用さ
れる。
を具備する電気光学的又は磁気光学的トランスジューサ
（測定用変換装置）に関する。本発明は、電気設備、例
えば高電圧設備の電圧又は電流を測定するために使用さ
れる。
電気設備における電圧又は電流を測定するために、高い
電位差を橋絡するための情報相体として光を使用し、測
定すべき値によシ変調器を用いて光の偏光面の旋回を行
なうという解決策が、特異の方法として公知である。こ
の変調器Ｖま電気光学的又は磁気光学的効果を有する。
電位差を橋絡するための情報相体として光を使用し、測
定すべき値によシ変調器を用いて光の偏光面の旋回を行
なうという解決策が、特異の方法として公知である。こ
の変調器Ｖま電気光学的又は磁気光学的効果を有する。
この場合、測定すべき値の目安として、偏光面の旋回角
度を直接に評価することもできるし、また補償回路（第
２の変調器）を用いて旋回上を元通シにして、補償電流
のレベルを標定することもできる。変調器として、元来
は、例えばフリントガラスなどから成るガラス棒が使用
されていた。変調器の長さが小さいので、偏光面の小さ
い旋回角度のみが得られた。そのため、信号の評価につ
き問題が生じた。
度を直接に評価することもできるし、また補償回路（第
２の変調器）を用いて旋回上を元通シにして、補償電流
のレベルを標定することもできる。変調器として、元来
は、例えばフリントガラスなどから成るガラス棒が使用
されていた。変調器の長さが小さいので、偏光面の小さ
い旋回角度のみが得られた。そのため、信号の評価につ
き問題が生じた。
偏光を破壊することなく偏光を伝搬することができる光
導波体を開発することにより、かような光導波体からコ
イル形態の変調器を構成することが可能となった（ドイ
ツ連邦共和国特許出願公開公報第２６２４６９２号）。
導波体を開発することにより、かような光導波体からコ
イル形態の変調器を構成することが可能となった（ドイ
ツ連邦共和国特許出願公開公報第２６２４６９２号）。
このようにして、格段に大きい偏光旋回角度が達成され
ることになる。
ることになる。
その場合に生ずる問題、光導波体における光弾性及び変
形複屈折の影響の回避のために、適当な解決策、例えば
液状コアなもった光導波体（ドイツ連邦共和国特許出願
公告第２４４５５６９号明細、！４：）の使用、若しく
は特殊な構成配置がある。
形複屈折の影響の回避のために、適当な解決策、例えば
液状コアなもった光導波体（ドイツ連邦共和国特許出願
公告第２４４５５６９号明細、！４：）の使用、若しく
は特殊な構成配置がある。
例えば、ドイツ連邦共和国特許出願公開公報第２８４５
６２５号には、電気光学的な電圧測定装置が記載されて
いる。この電圧測定装置では、偏光ビームのだめの往路
又は帰路として、高電圧導体をもったヘッド部と脚部と
の間に、縦方向の直線的電気光学的効果をともなう圧電
材料から成る少なくとも１つの結晶コアイノ（が設けら
れている。高電圧導体では、結晶ファイバが偏向体を回
って案内されている。この偏向体の形状により、結晶フ
ァイバの彎曲にともなう付加的な変形複屈折が回避され
る。
６２５号には、電気光学的な電圧測定装置が記載されて
いる。この電圧測定装置では、偏光ビームのだめの往路
又は帰路として、高電圧導体をもったヘッド部と脚部と
の間に、縦方向の直線的電気光学的効果をともなう圧電
材料から成る少なくとも１つの結晶コアイノ（が設けら
れている。高電圧導体では、結晶ファイバが偏向体を回
って案内されている。この偏向体の形状により、結晶フ
ァイバの彎曲にともなう付加的な変形複屈折が回避され
る。
電流を測定する他の公知の磁気光学的トランスジユーザ
では、光ガイドコイルとして構成された検出センサが設
けられており、この光ガイドコイルは電気導体を囲み、
光ガイドは、製造によって生ずる機械的な応力をほとん
どともなわない。変形複屈折は、光ガイドコイルが大き
いピッチ角度を有することによって、補償される（ドイ
ツ連邦共和国特許出願公開公報第２５４８２７８号）。
では、光ガイドコイルとして構成された検出センサが設
けられており、この光ガイドコイルは電気導体を囲み、
光ガイドは、製造によって生ずる機械的な応力をほとん
どともなわない。変形複屈折は、光ガイドコイルが大き
いピッチ角度を有することによって、補償される（ドイ
ツ連邦共和国特許出願公開公報第２５４８２７８号）。
このようにすれば、Ｉ Ｋｍ長を越える長さの光導波体
から成るコイルを製造することが可能と々る。そして、
このコイルにより、さ程の消偏現象をともなうことなく
、偏光を導くことができる。
から成るコイルを製造することが可能と々る。そして、
このコイルにより、さ程の消偏現象をともなうことなく
、偏光を導くことができる。
しかし、公知の解決策ではいずれも、測定すべき値を、
偏光面の旋回を介して、アナログ的に１出することから
出発している。この場合、旋回角度が比較的大きいとき
は、測定値の導出全体における直線性を実現するために
、％別な措置を講する必要がある。例えばドイツ連邦共
オロ国特許出願公開公軸第２８１２１８８号には、電気
光学的な電流測定の方法が記載されている。
偏光面の旋回を介して、アナログ的に１出することから
出発している。この場合、旋回角度が比較的大きいとき
は、測定値の導出全体における直線性を実現するために
、％別な措置を講する必要がある。例えばドイツ連邦共
オロ国特許出願公開公軸第２８１２１８８号には、電気
光学的な電流測定の方法が記載されている。
この方法では、正弦波形の変調信号の場合、ファラデー
回転の角度が比較的大きくても、測定信号から変調信号
の基本周波数及び−次の高調波振動を分離ｐ波し、次い
で測定信号を復調し、それから２つの信号成分の強度の
商を形成することによって、測定値導出の直線性を実現
している。
回転の角度が比較的大きくても、測定信号から変調信号
の基本周波数及び−次の高調波振動を分離ｐ波し、次い
で測定信号を復調し、それから２つの信号成分の強度の
商を形成することによって、測定値導出の直線性を実現
している。
しかしトランスジューサの出力信−号をデジタル唱算機
を用いて処理するか、又は中央データバスに結合しだい
場合には、一般に、デジタル化された又は二進コードで
コーディングされた信号を必要とする。そのだめには、
例えばアナログ・デジタル変換器などの市価な電子的付
加回路が必要となるが、しかしこれらの付加回路は付加
的な測定誤差をもたらす。
を用いて処理するか、又は中央データバスに結合しだい
場合には、一般に、デジタル化された又は二進コードで
コーディングされた信号を必要とする。そのだめには、
例えばアナログ・デジタル変換器などの市価な電子的付
加回路が必要となるが、しかしこれらの付加回路は付加
的な測定誤差をもたらす。
本発明の目的は、電気光学的若しくは磁気光学的トラン
スジューサを提供することでアシ、しかもこれらの原理
に基く公知のトランスジユーザの欠陥をともなわないよ
うにすることである。
スジューサを提供することでアシ、しかもこれらの原理
に基く公知のトランスジユーザの欠陥をともなわないよ
うにすることである。
本発明の基本的課題は、偏光面の旋回が直接にデジタル
出力信号に変換される電気光学的若しくは磁気光学的ト
ランスジューサを提供することである。
出力信号に変換される電気光学的若しくは磁気光学的ト
ランスジューサを提供することである。
本発明によればこの課題は次のようにして解決される。
即ち、極めて大きい所定の長さと大きい電気光学的又は
磁気光学的定数をもつ光導波体を具備した光導波体コイ
ルを、変調器として設け、変調器に接続された検光子に
より、光の偏光面が所定の位置を通過することのほかに
、光の偏光面の通過方向を識別可能とし、検光子が測定
すべき値のため複数回応答するような大きな偏光面の旋
回が、作用する電界または磁界により変調器で生ずるよ
うにし、計数装置を設け、検光子パルスを検出し偏光面
の正転又は逆転に関し識別を行う論理ユニットとデジタ
ルカウントアンプ・カウントダウン計数器とから、前記
計数装置を構成し、カウントアツプ・カウントダウン計
数器の並列出力側から、測定値がデジタル形式で取り出
し得るようにしたのである。
磁気光学的定数をもつ光導波体を具備した光導波体コイ
ルを、変調器として設け、変調器に接続された検光子に
より、光の偏光面が所定の位置を通過することのほかに
、光の偏光面の通過方向を識別可能とし、検光子が測定
すべき値のため複数回応答するような大きな偏光面の旋
回が、作用する電界または磁界により変調器で生ずるよ
うにし、計数装置を設け、検光子パルスを検出し偏光面
の正転又は逆転に関し識別を行う論理ユニットとデジタ
ルカウントアンプ・カウントダウン計数器とから、前記
計数装置を構成し、カウントアツプ・カウントダウン計
数器の並列出力側から、測定値がデジタル形式で取り出
し得るようにしたのである。
異なる応答偏光角をもつ複数の検光子を設け、これらの
検光子の出力回路を互いに結合し、変調された光をこれ
ら複数の検光子に分配することＫより、偏光面の所定の
旋回に対し、発生されるパルス数の逓倍が可能となる。
検光子の出力回路を互いに結合し、変調された光をこれ
ら複数の検光子に分配することＫより、偏光面の所定の
旋回に対し、発生されるパルス数の逓倍が可能となる。
入射光の偏光面の複数の所定位置を識別しその都度電気
パルスに変換する装置を、検光子として設けることによ
っても、同様の効果を達成することができる。
パルスに変換する装置を、検光子として設けることによ
っても、同様の効果を達成することができる。
以上の解決策によって、偏光面が所定の位置を通過する
際、その都度電気出力パルスが発生され、この出力パル
スは、計数回路又は記憶装置で加算され、測定値の瞬時
値に関連する計算機処理可能な情報をあられす。しかし
、偏光面の位置変化の方向は、対応するパルスが正極性
のもとて加算値形成に関与しなければならないかそれと
も負極性のもとてか、を決定するにもかかわらず、一般
には、検光子信号から、偏光面の位置変化の方向を帰結
することはできないので、従って所定位置における光の
偏光面の通過のほかに通過方向に関連する軸郭をも提供
する本発明の検光子が必要となる。
際、その都度電気出力パルスが発生され、この出力パル
スは、計数回路又は記憶装置で加算され、測定値の瞬時
値に関連する計算機処理可能な情報をあられす。しかし
、偏光面の位置変化の方向は、対応するパルスが正極性
のもとて加算値形成に関与しなければならないかそれと
も負極性のもとてか、を決定するにもかかわらず、一般
には、検光子信号から、偏光面の位置変化の方向を帰結
することはできないので、従って所定位置における光の
偏光面の通過のほかに通過方向に関連する軸郭をも提供
する本発明の検光子が必要となる。
以上のよう６検光子は、パルスに従って検出された偏光
面の先行の位置に基いて、偏光面の通過方向を評価する
。
面の先行の位置に基いて、偏光面の通過方向を評価する
。
次に本発明を実施例について図面により詳細に説明する
。
。
本発明の電流トランスジューサは光源１から構成される
。光源１は単色光かつ直線偏光の光を光導波体５に送出
する。この光ガイド５は、大地電位と測定電流路６−６
′の高電圧電位との間の電位差を橋絡する。光ガイド５
は、測定電流を検出するために変調器２として、例えば
次のように構成される：即ち光導波体が相当な長さにわ
たって巻回され、測定電流を導く導体を囲み従ってこの
導体の磁界によって影響されるコイルとなるように構成
される。変調器２でその偏光面が制御される光は、光導
波体７を介して、大地電位にある検光子６に導かれる。
。光源１は単色光かつ直線偏光の光を光導波体５に送出
する。この光ガイド５は、大地電位と測定電流路６−６
′の高電圧電位との間の電位差を橋絡する。光ガイド５
は、測定電流を検出するために変調器２として、例えば
次のように構成される：即ち光導波体が相当な長さにわ
たって巻回され、測定電流を導く導体を囲み従ってこの
導体の磁界によって影響されるコイルとなるように構成
される。変調器２でその偏光面が制御される光は、光導
波体７を介して、大地電位にある検光子６に導かれる。
検光子６は、光の偏光面が所定の位置にあることを確認
すると、電気パルスを線８に送出する。これらのパルス
は、適当な方法によシ、加算装置４で加算され、配憶さ
れ、線９を介して、以後の処理に適する信号波形で送出
される（第１図）。
すると、電気パルスを線８に送出する。これらのパルス
は、適当な方法によシ、加算装置４で加算され、配憶さ
れ、線９を介して、以後の処理に適する信号波形で送出
される（第１図）。
本発明の電圧トランスジユーザは基本的に同一の構成を
有する。但し、変調器２が高電圧線路の電界により制御
されるように、変調器２が構成されている点が異なる。
有する。但し、変調器２が高電圧線路の電界により制御
されるように、変調器２が構成されている点が異なる。
第２図は、偏光面の位置及び変化方向の分析装置例を示
す。光導波体７を介して到来する光は、分割装置１０を
介して、３つの部分光束１１゜１１’、１１’ｌＩＣ分
離される。但しすべての部分光束の偏光はそのまま維持
される。３つの部分検光子１２．１２’、１２’は、入
射する光の偏光面が所定の位置に達するか又は所定の位
置を通過する際、第３図に図示したように＠負パルスを
発生するように、構成されている。第３図では、検光子
における光の強度経過１６が図示されている。強度経過
１６は、入射光の偏光面と、検光子で固定的にセットさ
れた偏光フィルタの方向との間の角度△ψに依存し、こ
の強度で光電変換装置に入射する。この光電変換装置は
、光強度１６が零に向う際、その出力信号１７を変化す
る。
す。光導波体７を介して到来する光は、分割装置１０を
介して、３つの部分光束１１゜１１’、１１’ｌＩＣ分
離される。但しすべての部分光束の偏光はそのまま維持
される。３つの部分検光子１２．１２’、１２’は、入
射する光の偏光面が所定の位置に達するか又は所定の位
置を通過する際、第３図に図示したように＠負パルスを
発生するように、構成されている。第３図では、検光子
における光の強度経過１６が図示されている。強度経過
１６は、入射光の偏光面と、検光子で固定的にセットさ
れた偏光フィルタの方向との間の角度△ψに依存し、こ
の強度で光電変換装置に入射する。この光電変換装置は
、光強度１６が零に向う際、その出力信号１７を変化す
る。
固定的にセットされた３つの部分検光子１２゜１２’、
１２’の方向は、１８０°の範囲で互いにずれておシ
、パルス重畳が生じないようになっている。
１２’の方向は、１８０°の範囲で互いにずれておシ
、パルス重畳が生じないようになっている。
例えばこれらの方向を６０°ずつずらせば有利である。
このようにすれば、変調器２で光の偏光面を種々の方向
に旋回する際、第４図に図示したような時間的なパルス
列１３．ｉ３’、１３’が生ずる。
に旋回する際、第４図に図示したような時間的なパルス
列１３．ｉ３’、１３’が生ずる。
パルス列１３ 、１３’、 １３’は、後続の加算装置
１４で評価され、記憶され、出力パルス１５に処理され
る。
１４で評価され、記憶され、出力パルス１５に処理され
る。
第５図はパルス評価のための回路構成を示す。
その場合、Ａ、Ｂ、Ｃで示すパルスは、３つの検光子か
ら、組み合わされた形態で、論理回路４１゜４２に供給
される。論理回路４１．４２は、先行のパルスに基いて
入力するパルスを評価し、これをカウントアツプ・カウ
ントダウン計数器４３に供給する。計数値は一時記憶さ
れ、出力側りを介してインタロゲートされる。
ら、組み合わされた形態で、論理回路４１゜４２に供給
される。論理回路４１．４２は、先行のパルスに基いて
入力するパルスを評価し、これをカウントアツプ・カウ
ントダウン計数器４３に供給する。計数値は一時記憶さ
れ、出力側りを介してインタロゲートされる。
第１図は本発明の電流トランスジューサの構成を示す略
図、第２図は偏光面の位置及び変化方向の分析装置のブ
ロック図、Ｎｇ３図は光強度と出力信号との関係を示す
ダイヤグラム、第４図は時間的なパルス列を示すパルス
ダイヤグラム、第５図はパルス評価回路の回路図である
。 １・・・光源 ２・・・変調器 ６・・・検光子 ４・・・加算装置 ５・・・光導波体 ６−６′・・・測定電流路 ７・・・光導波体 １０・・・分割装置 １１〜１１′・・・部分光束 １２〜１２′・・・部分検光子 １３〜１３１・・・パルス列 １４・・・加算装置 １５・・・出力パルス １６・・・光度経過曲線 １７・・・出力信号 Ａ、Ｃ・・・３つの部分検光子のパルス４１．４２・・
・論理回路 ４３ ・・・カウントアツプ カウントダウン計数Ｒ：
÷Ｄ・・・出力側ｊ 第２図 第３図
図、第２図は偏光面の位置及び変化方向の分析装置のブ
ロック図、Ｎｇ３図は光強度と出力信号との関係を示す
ダイヤグラム、第４図は時間的なパルス列を示すパルス
ダイヤグラム、第５図はパルス評価回路の回路図である
。 １・・・光源 ２・・・変調器 ６・・・検光子 ４・・・加算装置 ５・・・光導波体 ６−６′・・・測定電流路 ７・・・光導波体 １０・・・分割装置 １１〜１１′・・・部分光束 １２〜１２′・・・部分検光子 １３〜１３１・・・パルス列 １４・・・加算装置 １５・・・出力パルス １６・・・光度経過曲線 １７・・・出力信号 Ａ、Ｃ・・・３つの部分検光子のパルス４１．４２・・
・論理回路 ４３ ・・・カウントアツプ カウントダウン計数Ｒ：
÷Ｄ・・・出力側ｊ 第２図 第３図
Claims (3)
- （１）極めて大きい所定の長さと犬−きい電気光学的又
は磁気光学的定数をもつ光導波体を具備した光導波体コ
イルを、変調器（２）として設け、変調器（２）に接続
された検光子（３）により、光の偏光面が所定の位置を
通過することのほかに、光の偏光面の通過方向を識別可
能とし、検光子（３）が測定すべき値のため複数回応答
するような大きい偏光面の旋回が、作用する電界または
磁界によシ変調器（２）で生ずるようにし、計数装置を
設け、検光子パルスを検出し偏光面の正転又は逆転に関
し識別を行う論理ユニット（４１；４２）とデジタルカ
ウントアツプ・カウントダウン計数器（４つとから、前
記計数装置を構成し、カウントアツプ・カウントダウン
計数器（４３１の並列出力側から、測定値がデジタル形
式で取シ出し得るようにしたことを特徴とする、光ガイ
ドコイルとして構成された検出センサを具備する電気光
学的又は磁気光学的トランスジューサ。 - （２） 異なる応答偏光角度をもった複数の部分検光
子（１２，１２’、１２′）を設け、部分検光子（１２
゜１２’、１２’）の出力側を互いに結合した特許請求
範囲第（１）項記載の電気光学的又は磁気光学的トラン
スジュー・す°。 - （３）入射光の偏光面の複数の所定位置を、検光子によ
シ、識別可能とし、電気パルスに変換可能とした特許請
求範囲第（１）項記載の電気光学的又は磁気光学的トラ
ンスジユーザ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD01D/24126 | 1982-06-30 | ||
| DD24126682A DD208859A1 (de) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | Elektro- bzw. magnetooptischer messwandler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5920864A true JPS5920864A (ja) | 1984-02-02 |
Family
ID=5539684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58115319A Pending JPS5920864A (ja) | 1982-06-30 | 1983-06-28 | 電気光学的又は磁気光学的トランスジユ−サ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5920864A (ja) |
| DD (1) | DD208859A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01166253U (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-21 |
-
1982
- 1982-06-30 DD DD24126682A patent/DD208859A1/de unknown
-
1983
- 1983-06-28 JP JP58115319A patent/JPS5920864A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01166253U (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD208859A1 (de) | 1984-04-11 |
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