JPS6060564A - 光学式高周波電力センサ - Google Patents
光学式高周波電力センサInfo
- Publication number
- JPS6060564A JPS6060564A JP16860283A JP16860283A JPS6060564A JP S6060564 A JPS6060564 A JP S6060564A JP 16860283 A JP16860283 A JP 16860283A JP 16860283 A JP16860283 A JP 16860283A JP S6060564 A JPS6060564 A JP S6060564A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- frequency power
- high frequency
- power sensor
- transmitting body
- Prior art date
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Radiation Pyrometers (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】
産業上の利用分野
本発明は、光学的手法を用いた高周波電力センサに関す
るものであり、高周波応用機器の電ブｊ言十測の分野に
利用されるものである一８ 従来例の構成とその問題点 光学的手法を用いた高周波電力の計測は、非金属物質だ
けで構成できるために、測定電磁界を古シさないという
大きな特長がちる。例えば、第１図に示す従来例のよう
に、光学式温度センサ１の先端に、高周波電力を吸収し
て発熱する導電物体２を装着した構成からなる高周波電
力センサが報告されており、温度上昇の様子から高周波
電力を検出しようとするものである。３，３′は入出力
用光ファイバである。
るものであり、高周波応用機器の電ブｊ言十測の分野に
利用されるものである一８ 従来例の構成とその問題点 光学的手法を用いた高周波電力の計測は、非金属物質だ
けで構成できるために、測定電磁界を古シさないという
大きな特長がちる。例えば、第１図に示す従来例のよう
に、光学式温度センサ１の先端に、高周波電力を吸収し
て発熱する導電物体２を装着した構成からなる高周波電
力センサが報告されており、温度上昇の様子から高周波
電力を検出しようとするものである。３，３′は入出力
用光ファイバである。
しかしながら、このような第１図の構成では、３ 温度
センサ１を介して、高周波電力を検出するために周囲温
度の影響がそのま壕測定誤差となり、また、応答速度が
遅いという欠点があるＯすなわち、第１図ではセンサ１
自身が周囲温度と発熱物体２による発熱温度の共者を検
知するため、測定値は常に両者の温度を合わせたものと
なり、周囲温度の分が常に検出され測定誤差となる。
センサ１を介して、高周波電力を検出するために周囲温
度の影響がそのま壕測定誤差となり、また、応答速度が
遅いという欠点があるＯすなわち、第１図ではセンサ１
自身が周囲温度と発熱物体２による発熱温度の共者を検
知するため、測定値は常に両者の温度を合わせたものと
なり、周囲温度の分が常に検出され測定誤差となる。
発明の目的
本発明の目的はこれらの欠点を取り除くもので、高周波
電力以外の周囲温度に不感でかつ応答速度が速い高周波
電力七ンーｉ＋提供することにある。
電力以外の周囲温度に不感でかつ応答速度が速い高周波
電力七ンーｉ＋提供することにある。
発明の構成
本発明は、温度により屈折率が変化す為光透過体の一端
面に光の入出力手段としての光ファイバを備え、前記光
ファイバから入力する光により前記光透過体中に形成さ
れる光路に略平行な前記光透過体の一側面に高周波電界
により発熱する質物を装着し、前記光透過体中に温度分
布を生ぜしめ前記光透過体中を通過する光を屈折させ、
その屈折量より高周波電力を検出することを特徴とする
光学式高周波電力センサである。
面に光の入出力手段としての光ファイバを備え、前記光
ファイバから入力する光により前記光透過体中に形成さ
れる光路に略平行な前記光透過体の一側面に高周波電界
により発熱する質物を装着し、前記光透過体中に温度分
布を生ぜしめ前記光透過体中を通過する光を屈折させ、
その屈折量より高周波電力を検出することを特徴とする
光学式高周波電力センサである。
すなわち、上記目的を実現するために、本発明は、高周
波電力を吸収して発熱する物質を用い、ガラスのような
光学物質中に温度勾配を形成し、この光学物質中の光路
に略平行な一側面に上記物質全装着し、前記温度勾配に
よる屈折率勾配に起因する光の屈折現象全利用する。従
って、周囲温度はガラス中でほぼ一様であるために、測
定誤差となら々いという特長がある。また、応答速度を
上げるためには、高周波吸収発熱物質およびガラスの体
積を小さくすればよく、これは光をレンズで小さくしぼ
り込むことによって容易に実現される。
波電力を吸収して発熱する物質を用い、ガラスのような
光学物質中に温度勾配を形成し、この光学物質中の光路
に略平行な一側面に上記物質全装着し、前記温度勾配に
よる屈折率勾配に起因する光の屈折現象全利用する。従
って、周囲温度はガラス中でほぼ一様であるために、測
定誤差となら々いという特長がある。また、応答速度を
上げるためには、高周波吸収発熱物質およびガラスの体
積を小さくすればよく、これは光をレンズで小さくしぼ
り込むことによって容易に実現される。
実施例の説明
まず、第２図に本発明にかかる高周波電力センサの原理
構成を示す。第２図ａは光Ａｉ通過させるガラス４の上
に、高周波電力Ｐを吸収して発熱する物質例えばＦｅ−
Ｎｉ系焼結フェライト５を装着したものであり、透過光
は高周波電力に比例して曲がるだめに、透過光Ａ’、Ａ
“の位置から高周波電力の大きさを知ることができる。
構成を示す。第２図ａは光Ａｉ通過させるガラス４の上
に、高周波電力Ｐを吸収して発熱する物質例えばＦｅ−
Ｎｉ系焼結フェライト５を装着したものであり、透過光
は高周波電力に比例して曲がるだめに、透過光Ａ’、Ａ
“の位置から高周波電力の大きさを知ることができる。
第２９図すは、同図ｄの光の曲がシの様子を示したもの
であり、一般の多成分系ガラス４においては光は高温側
へ曲がる。
であり、一般の多成分系ガラス４においては光は高温側
へ曲がる。
この装置ではフェライト４の発熱によシガラス４の中に
形成される温度勾配のみにより透過光が曲がるため、周
囲温度に影響を受けることなく温度測定が可能となる。
形成される温度勾配のみにより透過光が曲がるため、周
囲温度に影響を受けることなく温度測定が可能となる。
第３図は本発明にかかる高周波電力センサの第一実施例
であり、入出力光ファイバ６．６′、ロッドレンズ７、
波長フィルタ８．ガラス４２反射ミラー９．高周波吸収
フェライト５から構成される。
であり、入出力光ファイバ６．６′、ロッドレンズ７、
波長フィルタ８．ガラス４２反射ミラー９．高周波吸収
フェライト５から構成される。
光ファイバ６．６′中を波長λ１＝０．８μｍ 、 Ａ
２−０．８８μ？ｎ の２種の光を多重伝送し、一方の
光λ２を波長フィルタ８で反射し、他方の光λ１のみを
温度勾配が形成されるガラス４中を往復させると、高周
波電力Ｐが零の時は、入力光ファイバ６の光は出力光フ
ァイバ６′に最大結合するが、高周波電力の大きさに比
例して結合効率が低下する。
２−０．８８μ？ｎ の２種の光を多重伝送し、一方の
光λ２を波長フィルタ８で反射し、他方の光λ１のみを
温度勾配が形成されるガラス４中を往復させると、高周
波電力Ｐが零の時は、入力光ファイバ６の光は出力光フ
ァイバ６′に最大結合するが、高周波電力の大きさに比
例して結合効率が低下する。
第４図は波長λ１とＡ２の光出力を各々■１．■２とし
た時の高周波電力強度依存性であり、Ｉ１とＩ２の差か
ら高周波電力強度全検出することができる。
た時の高周波電力強度依存性であり、Ｉ１とＩ２の差か
ら高周波電力強度全検出することができる。
第５図は、本発明にかかる高周波電力センサの第２実施
例であり、第３図と同様な構成であるが、高周波吸収フ
ェライト４を三角形状にすることにより、温度分布によ
るプリズム効果を併用して温度勾配を有効に設計できる
点が特長である。
例であり、第３図と同様な構成であるが、高周波吸収フ
ェライト４を三角形状にすることにより、温度分布によ
るプリズム効果を併用して温度勾配を有効に設計できる
点が特長である。
なお、第３，５図において、入出力光ファイバは２本使
用しているが、同一光ファイバを入出力に使用しても良
く、丑だ、２波長多重伝送により光ファイバの曲がり損
失などの影響を除いているが、測定精度が大きく要求さ
れない場合は、波長λ１の光だけを使用すれば良いこと
は言う捷でもない。
用しているが、同一光ファイバを入出力に使用しても良
く、丑だ、２波長多重伝送により光ファイバの曲がり損
失などの影響を除いているが、測定精度が大きく要求さ
れない場合は、波長λ１の光だけを使用すれば良いこと
は言う捷でもない。
光音通過させる材料としては、以」−述べたガラ、スの
他に、石英ガラスあるいは熱歪効果の大きなＬｉＮｂＯ
２，ＬｉＴａ○ｓ 、 Ｚ ｎ Ｓ ＋ Ｚ ｎ Ｓ
ｅ等の結晶も有効な材料である。
他に、石英ガラスあるいは熱歪効果の大きなＬｉＮｂＯ
２，ＬｉＴａ○ｓ 、 Ｚ ｎ Ｓ ＋ Ｚ ｎ Ｓ
ｅ等の結晶も有効な材料である。
丑だ、高周波の吸収発熱物質としては、Ｆ’ｅ−Ｎｌ系
フェライト材料に限らず、高周波高損失誘電体や導電性
フィルム等も利用できる点で用途が広い。
フェライト材料に限らず、高周波高損失誘電体や導電性
フィルム等も利用できる点で用途が広い。
なお、ガラス上にヒータを付けることにより、ガラス中
を通過する光を曲げる報告は既にあり、本発明の原理と
イリているが、高周波の吸収発熱をセンサとして応用し
た例は無く、本発明は高周波加熱装置等の電力分布の測
定時に有効な手段となるものである。
を通過する光を曲げる報告は既にあり、本発明の原理と
イリているが、高周波の吸収発熱をセンサとして応用し
た例は無く、本発明は高周波加熱装置等の電力分布の測
定時に有効な手段となるものである。
発明の効果
本発明は、高周波吸収物質が光学透明物体中に形成する
温度勾配に因る屈折率勾配による光の曲がりを用いた高
周波電力センサであるために、周囲温度が直接測定誤差
にならない点が最も大きな利点であり、高速動作も可能
となる。
温度勾配に因る屈折率勾配による光の曲がりを用いた高
周波電力センサであるために、周囲温度が直接測定誤差
にならない点が最も大きな利点であり、高速動作も可能
となる。
第１図は従来の温度センサの概略構成図、第２図ａ、ｂ
は本発明のセンサの原理構成図、第３図は本発明の第一
実施例のセンサの概略構成図、第４図は第一実施例にお
ける特性図、第６図は本発明の第二実施例のセンサの概
略構成図である。 ４・・・・・・ガラス、５・・・・・・高周波吸収フェ
ライト、６．６′・・・・・・光ファイバ。 第１図 ３′ 第２図 め Ｐ ／ ５ 第３図 第４図 第５図 Δ
は本発明のセンサの原理構成図、第３図は本発明の第一
実施例のセンサの概略構成図、第４図は第一実施例にお
ける特性図、第６図は本発明の第二実施例のセンサの概
略構成図である。 ４・・・・・・ガラス、５・・・・・・高周波吸収フェ
ライト、６．６′・・・・・・光ファイバ。 第１図 ３′ 第２図 め Ｐ ／ ５ 第３図 第４図 第５図 Δ
Claims (3)
- （１）温度により屈折率が変化する光透過体の一端面に
光の入出力手段としての光ファイバを備え、前記光ファ
イバから入力する光により前記光透過体中に形成される
光路に略平行な前記光透過体の一側面に高周波電界によ
り発熱する質物を装着し、前記光透過体中に温度分布を
生せしめ前記光透過体中を通過する光を屈折させ、その
屈折量より高周波電力を検出することを特徴とする光学
式高周波電力センサ。 - （２）高周波電界によシ発熱する物質が、カーボンある
いはＦｅ−Ｎｉ系焼結フェライトであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の光学式高周波電力セン
サ。 - （３）光透過体が、石英、 Ｌ ｉＮ ｂ Ｏ３単結晶
、 ＬｉＴａ０単結晶あるいはＺｎ５ｅ単結晶であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光学式高
周波電力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16860283A JPS6060564A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 光学式高周波電力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16860283A JPS6060564A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 光学式高周波電力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6060564A true JPS6060564A (ja) | 1985-04-08 |
| JPH0568660B2 JPH0568660B2 (ja) | 1993-09-29 |
Family
ID=15871096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16860283A Granted JPS6060564A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 光学式高周波電力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6060564A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02223865A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-09-06 | Eslab Srl | エネルギー測定用センサ及びエネルギー測定装置 |
| WO2012017523A1 (ja) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | 富士通株式会社 | 電力測定システム及び電力温度変換器 |
-
1983
- 1983-09-13 JP JP16860283A patent/JPS6060564A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02223865A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-09-06 | Eslab Srl | エネルギー測定用センサ及びエネルギー測定装置 |
| WO2012017523A1 (ja) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | 富士通株式会社 | 電力測定システム及び電力温度変換器 |
| CN103052887A (zh) * | 2010-08-04 | 2013-04-17 | 富士通株式会社 | 电力测定系统以及电力温度转换器 |
| JP5660134B2 (ja) * | 2010-08-04 | 2015-01-28 | 富士通株式会社 | 電力測定システム及び電力温度変換器 |
| US9310404B2 (en) | 2010-08-04 | 2016-04-12 | Fujitsu Limited | Power measurement system and power temperature converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0568660B2 (ja) | 1993-09-29 |
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