JPS608756A - 電子制御回路 - Google Patents

電子制御回路

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Publication number
JPS608756A
JPS608756A JP59115661A JP11566184A JPS608756A JP S608756 A JPS608756 A JP S608756A JP 59115661 A JP59115661 A JP 59115661A JP 11566184 A JP11566184 A JP 11566184A JP S608756 A JPS608756 A JP S608756A
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JP
Japan
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current
low
signal
optical
magneto
Prior art date
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Pending
Application number
JP59115661A
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English (en)
Inventor
ジユリ・アンドル・アサ−ル
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.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS608756A publication Critical patent/JPS608756A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/24Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
    • G01R15/247Details of the circuitry or construction of devices covered by G01R15/241 - G01R15/246

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一般に、インターフェイスとして使用され
、高圧送電線の電流を測定するためにファラデー効果を
用いる磁気光学電流センサを41iffえた電子制御回
路に関するものである。もう少し詳しく説明すれば、こ
の発明は、光の透過、LED発光効率またはP工Nダイ
オードの放射感度に低周波による変化が無い、発光の強
さに一定で効果的な直流成分を確保する自己較正帰還制
御回路に関する。光の強さの直流成分が一定であると、
交流成分は直線領域の導体電流に正比例し、これにより
センサを較正する。
〔従来技術〕
光フアイバ技術の応用に共通の要件は、温度変化、エー
ジング(経時変化〕および放射感度の影響を最少にする
ためにLED光源を安定化させることである。多(の用
途において、これを達成するために、制御信号を使用す
る帰還回路を付加し、不所望な回路特性に由来し得るド
リフトを補償している。
〔発明の概要〕
この発明の目的は、高圧送電線に磁気光学電流.センサ
と一緒に使用するための自己較正型電子制御回路を提供
することである。
この目的に鑑み、この発明は、通電導体に流れる電流を
測定するために、前記通電導体を囲むように配置された
磁気光学材、この磁気光学材へ被偏光々を入力させるた
めのボラライザ、概して前記磁気光学材内にあり、前記
通電導体を大体囲む被償光々体パスを反射させ、その結
果として各コーナ一手段での反射する被偏光々に事実上
客の相対移相を持たせ、偏光の回転を外部磁界に対して
不感にするための複数個の被反射コーナ一部材、および
前記磁気光学材から出て行(被偏光々の全回転を検出し
がっこれに応答して1を力信号を発生するためのアナラ
イザから成る磁気光学式電流センサと、前記アナライザ
の出力信号に応答し、前記通電導体の4流に比例する電
子信号を発生するための電子回路手段と、を備えた電子
制御回路において、前記アナライザの出力信号が印加さ
れ、その中に含まれた直流成分を事実上除いて溝体電流
に比例゛する実質的な交流出力信号を発生するための直
流バイアス手段、および実質的な直流誤差信号に応答し
、前記電子回路手段に自己較正帰還をかげるための低域
通過誤差負帰還手段’を設ノたことを特徴とする電子制
御回路にある。
この発明によれば、電子インターフェイスにより信号の
前置増幅前に光検出器の出力から全ての直流成分を実質
的に除く磁気光学電流センサを安定化さしかつ較正する
ための閉帰還ループ系が提供される。直流成分を除(と
、インター7エイスに出力信号を被較正信号に変換させ
る。この被較正信号は広いダイナミック・レンジおよび
優れた時間的がつ熱的安定性を有し、大抵の計測用、保
饅用および制御用の諸要件に合致する。ダイナミック・
レンジを最大にすることに加えて、交流信号のみの増幅
は電子制御回路中に利用された演算増幅器の安定性に関
する諸要件にあまり依存しない。
この発明は添付図面についての以下の詳しい説明からも
つと簡単に明らかとなるだろう。
〔発明の実施例〕
第1図には、通電導体30の電流を測定するための磁気
光学式電流センサ、2117が示されている。LED光
源qoは光ファイバ・ケーブルp<tを通して磁気光学
式電流センサ、2oのポラライザ3コヘ光を当て、この
光は通電導体、30の電流で変調される。磁気光学式電
流センサユθのアナライザ3/Iからの変調された出力
は光ファイバ・ケーブルS2を通して光検出器Sダヘ導
かれる。この光検出器stiの出力は/Uボルトのバイ
アス電源によってバイアスされる。JMの抵抗に流れる
較正電流は光検出器出力の直流成分を除き、その結果得
られる小さな交流信号は低雑音の前置増幅器S6へ供給
される。増幅された信号は低域フィルタsgへ供給され
て約/ OKHzよりも高い全ての高周波成分が除かれ
る。低域フィルタsgの出力は計測および他の制御用に
利用される。低域フィルタstrの出力は低域帰還フィ
ルタ9&にも帰還され、こ\で約3サイクルよりも高い
周波数成分が全てろ波され、誤差帰還信号となる。この
誤差帰還信号は直流電流源グーへ供給される。この直流
電流源q2はLED光源qoをバイアスしてその光の強
さを自動的に較正し、もって光の直流成分に低周波変動
、光透過、LED ;B光効率変化および放射感度変化
を確実に与えな(する。
閉じた形態のファラデー回転磁気光学式電流センサと協
力して、導体中の/アンペア当り0.7 !; mV 
出力の較正定数はこの回路で達成され得ることが決定さ
れた。導体′市原のステップ関数および周波数レスポン
スに応答して60マイクロ秒の10%〜90%立上り時
間が測定された。この帯域幅に対し、出力雑音レベルは
大体0.A mV(実効値うであり、これは00gアン
ペア(実効値)の導体雑音電流に相当する。約io、o
θOアンペア(実効値)のフルースケール導体電流では
、この装置のためのフル・スケール対雑音電流比はこの
帯域幅で12oooを超える。このダイナミック・レン
ジは電子インターフェイスの帯域幅を狭くすることによ
り或は磁気光学電流中の光の強さを増すことにより拡げ
られることができる。その理由は、雑音の殆ど大部分が
PINダイオード中のショット雑音によるためである。
第2図には、3相電流センサのl相例えば相Aのための
代表的な回路略図が示されている。
単相インターフェイスにおけるように、3相回路の各相
中のグ個の増幅器は対応する光学センサと一緒になって
低域通過負帰還ループを形成し、この低域通過負帰還ル
ープは問題の領域よりも低い周波数に対しPINダイオ
ード中に一定の直流成分を維持する。単相インターフェ
イスにおけるように、投射光の強さの直流成分が一定で
あると、直線範囲中の光の強さの交流成分は瞬時導体電
流に正比例する。この交流成分は低雑音の前置増幅器7
0によって検出かつ増幅され、瞬時導体電流に比例する
出力電圧を発生する。そしてその高周波成分は低域フィ
ルタ71によって除かれるのである。単相インターフェ
イスの出力端とLEDドライバの間に単一の低域フィル
タ増幅器を使用したが、3相回路の各相は低域フィルタ
増幅器72およびこれに後続すると共に零平均出力電圧
および一定のPINダイオード直流電流成分を維持する
ための誤パルス積分器73を利用する。低域フィルタ増
幅器7コの出力は自動利得制御回路7グによって短い/
3マイクロ秒のパルスでしかも信号周波数の一倍の周波
数でその零交差点の近(においてサンプリングされる。
これらのパルスは単一の位相ロック・ループからこの場
合には3相全部に共通の周波数セレクタ76を通して得
られるが、各相毎に別々のサンプリング・パルス源を使
用できる。比例誤差パルスの各々およびインターフェイ
スの低周波レスポンスによって行われた利得補正はサン
プリング・ゲートGT と直列の抵抗R6および積分コ
ンデンサC6の値によって決定される。
この利得補正方法の他の特色は短い停電期間中インター
 フェイスの較正を維持できることである。そのような
期間、インターフェイスに完全Km力が無い場合でさえ
、サンプリング・ゲートのパルスは禁止されかつ積分コ
ンデンサC6の電荷は保持される。停電が終ると、較正
はl信号期間よりも短い時間で再確立される。
〔発明の効果〕
この発明によれば、測定された信号は光ファイバ・ケー
ブルの損失変動、LEDの発光効率変化、PINダイオ
ードの変換効率変化などの影響を受けなくなる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の電子制御回路を示す回路図、第2図
はこの発明の3相装置用電子制御回路を示す回路図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l 通電導体に流れる電流を測定するために、前記通電
    導体を囲むように配置された磁気光学材、この磁気光学
    材へ被偏光々を入力させるためのポラライザ、概して前
    記磁気光学材内にあり、前記通電導体を大体囲む被偏光
    々体パスを反射させ、その&f果として各コーナ一手段
    での反射する被偏光々に事実上客の相対移相を持たせ、
    偏光の回転を外部磁界VC対して不感梃するための複数
    個の被反射コーナ一部材、および前記磁気光学材から出
    て行く被偏光々の全回転を検出しかつこれに応答して出
    力信号を発生するためのアナライザから成る磁気光学式
    Tu流センサと、 前記アナライザの出力信号に応答し、前記通電導体の電
    流に比例する電子信号を発生するための′1a子回路手
    段と、 を備えた電子制御回路において、 前記アナライザの出力信号が印加され、その巾に含まれ
    た直流成分を事実上瞼いて導体電流に比例する実質的な
    交流出力信号を発生するための直流バイアス手段、およ
    び 実質的な直流誤差信号に応答し、前記電子回路手段に自
    己較正帰還をかけるための低域通過誤差負帰還手段 を設けたことを特徴とする電子制御回路。 コ 磁気光学電流センサは直線部分がコーナ一部材で合
    わされた多角形のファラデー効果材を含み、このファラ
    デー効果材は通電導体のまわりに閉光路を形成するため
    の複合光学手段になる特許請求の範囲第1項記載の電子
    制御回路。 3 電子回路手段は、 光信号を電気信号出力に変換するための光検出器、 この光検出器の前記電気信号出力に加えられ、実質的な
    交流信号中に生じた直流信号成分を事実上除(ための被
    調節直流バイアス、前記実質的な交流信号を増幅するた
    めの低雑音の前置増幅器、 この低雑音の前置増幅器の出力から約 / 0.0θOHz を超える高い周波数をろ波するた
    めの低域フィルタ この低域フィルタの出方側に接続され、計測および制御
    計器のインターフェイス手段となる出力バッファ手段、 前記低域フィルタに接続され、約J Hz を超える周
    波数を除くための低域帰還;イルタ、並びに この低域帰還フィルタの出方側に接続され、LED光源
    に自己較正バイアスをがげるだめの直流電流源、 を含む特許請求の範囲第1項または第2項記載の電子制
    御回路。
JP59115661A 1983-06-07 1984-06-07 電子制御回路 Pending JPS608756A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US502026 1983-06-07
US06/502,026 US4540937A (en) 1983-06-07 1983-06-07 Electronic circuitry with self-calibrating feedback for use with an optical current sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS608756A true JPS608756A (ja) 1985-01-17

Family

ID=23996009

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JP59115661A Pending JPS608756A (ja) 1983-06-07 1984-06-07 電子制御回路
JP1993049123U Expired - Lifetime JPH0650780Y2 (ja) 1983-06-07 1993-09-09 磁気光学式電流測定装置

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JP1993049123U Expired - Lifetime JPH0650780Y2 (ja) 1983-06-07 1993-09-09 磁気光学式電流測定装置

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US (1) US4540937A (ja)
EP (1) EP0130706B1 (ja)
JP (2) JPS608756A (ja)
AU (1) AU572839B2 (ja)
CA (1) CA1220525A (ja)
DE (1) DE3467042D1 (ja)
ZA (1) ZA843872B (ja)

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