RU62713U1 - INFORMATION AND MEASURING DEVICE FOR MAGNETIC FIELD AND ELECTRIC CURRENT CONTROL - Google Patents

INFORMATION AND MEASURING DEVICE FOR MAGNETIC FIELD AND ELECTRIC CURRENT CONTROL Download PDF

Info

Publication number
RU62713U1
RU62713U1 RU2006144718/22U RU2006144718U RU62713U1 RU 62713 U1 RU62713 U1 RU 62713U1 RU 2006144718/22 U RU2006144718/22 U RU 2006144718/22U RU 2006144718 U RU2006144718 U RU 2006144718U RU 62713 U1 RU62713 U1 RU 62713U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
information
magnetic field
electric current
photodetector
measuring device
Prior art date
Application number
RU2006144718/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марат Абдуллович Ураксеев
Ксения Владимировна Соловей
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority to RU2006144718/22U priority Critical patent/RU62713U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU62713U1 publication Critical patent/RU62713U1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к информационно-измерительной технике, а именно к волоконно-оптическим измерительным и контролирующим устройствам, и может быть использована для измерения и контроля, магнитных полей и электрических токов.The utility model relates to information-measuring equipment, namely to fiber-optic measuring and control devices, and can be used for measurement and control of magnetic fields and electric currents.

Задача, на которую направлена полезная модель, заключается в повышении точности измерений.The task to which the utility model is directed is to increase the accuracy of measurements.

Поставленная задача решается за счет того, что в информационно-измерительном устройстве контроля магнитного поля и электрического тока содержащем источник оптического излучения, волоконный световод, поляризатор, магнитооптическую ячейку Фарадея, анализатор и фотоприемное устройство, в отличие от прототипа последовательно с фотоприемным устройством соединен PIC-микроконтроллер, содержащий порты ввода/вывода, вычислительный блок, усилитель, аналогово-цифровой преобразователь, к выходу PIC-микроконтроллера подключены устройство отображения информации и записывающее устройство.The problem is solved due to the fact that the PIC microcontroller is connected in series with the photodetector in the information-measuring device for controlling the magnetic field and electric current containing an optical radiation source, a fiber light guide, a polarizer, a Faraday magneto-optical cell, an analyzer and a photodetector, in contrast to the prototype containing I / O ports, a computing unit, an amplifier, an analog-to-digital converter, a sampling device is connected to the output of the PIC microcontroller eniya information and a recording device.

Description

Полезная модель относится к информационно-измерительной технике, а именно к волоконно-оптическим измерительным и контролирующим устройствам, и может быть использована для измерения и контроля, магнитных полей и электрических токов.The utility model relates to information-measuring equipment, namely to fiber-optic measuring and control devices, and can be used for measurement and control of magnetic fields and electric currents.

За прототип принято информационно-измерительное устройство контроля магнитного поля и электрического тока (патент RU, №2213356, кл. G01R 29/00, 2003), содержащее источник оптического излучения, соединенный с поляризатором посредством волоконного световода, магнитооптическую ячейку Фарадея, анализатор и фотоприемник. Повышение температурной стабильности в прототипе по сравнению с аналогом обеспечивается тем, что угол между оптическими осями поляризатора и анализатора выбирается в зависимости от длины магнитооптической ячейки Фарадея, выполненной в виде оптически активного кристалла.The prototype is an information-measuring device for monitoring the magnetic field and electric current (RU patent No. 2213356, class G01R 29/00, 2003), which contains an optical radiation source connected to the polarizer via a fiber optic fiber, a Faraday magneto-optical cell, an analyzer, and a photodetector. The increase in temperature stability in the prototype compared to the analogue is ensured by the fact that the angle between the optical axes of the polarizer and the analyzer is selected depending on the length of the Faraday magneto-optical cell made in the form of an optically active crystal.

Недостатком данного устройства является то, что постоянная Верде, характерная для каждого конкретного магнитооптического материала, называемая также удельным магнитным вращением, зависит от температуры, и еще в большей степени от длины световой волны. В итоге это приводит к погрешности измерения, то есть к снижению точности.The disadvantage of this device is that the Verdet constant, characteristic of each specific magneto-optical material, also called specific magnetic rotation, depends on temperature, and even more on the length of the light wave. As a result, this leads to measurement error, that is, to a decrease in accuracy.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение точности измерений.The task to which the utility model is directed is to increase the accuracy of measurements.

Поставленная задача решается тем, что в информационно-измерительном устройстве контроля магнитного поля и электрического тока, содержащем источник оптического излучения, волоконный световод, поляризатор, магнитооптическую ячейку Фарадея, анализатор и The problem is solved in that in the information-measuring device for monitoring the magnetic field and electric current, containing a source of optical radiation, a fiber light guide, a polarizer, a Faraday magneto-optical cell, an analyzer and

фотоприемное устройство, в отличие от прототипа последовательно с фотоприемным устройством соединен PIC-микроконтроллер содержащий порты ввода/вывода, вычислительный блок, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, к выходу PIC-микроконтроллера подключены устройство отображения информации и записывающее устройство.a photodetector, in contrast to the prototype, a PIC microcontroller containing input / output ports, a computing unit, an amplifier, an analog-to-digital converter is connected in series with the photodetector, an information display device and a recording device are connected to the output of the PIC microcontroller.

На фиг.1 приведена структурная схема заявляемого информационно-измерительного устройства контроля магнитного поля и электрического тока, где 1 - источник оптического излучения (лазер или лазерный диод), 2 - волоконный световод, 3 - поляризатор, 4 - магнитооптическая ячейка Фарадея, 5 - анализатор, 6 - фотоприемное устройство (фотодиод), 7 - PIC-микроконтроллер, 8 - устройство отображения информации, 9 - записывающее устройство.Figure 1 shows the structural diagram of the inventive information-measuring device for monitoring the magnetic field and electric current, where 1 is a source of optical radiation (laser or laser diode), 2 is a fiber light guide, 3 is a polarizer, 4 is a Faraday magneto-optical cell, 5 is an analyzer 6 is a photodetector (photodiode), 7 is a PIC microcontroller, 8 is an information display device, 9 is a recording device.

На фиг.2 приведена круглая шина 1 с измеряемым током I, указаны направления тока I и светового потока Ф в магнитооптической ячейке Фарадея 2 и картина магнитного поля вокруг шины с током.Figure 2 shows the round bus 1 with the measured current I, the directions of the current I and the light flux Φ in the magneto-optical Faraday cell 2 and the picture of the magnetic field around the bus with current are indicated.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

При прохождении излучаемого лазерным диодом 1 света, через поляризатор 2 (фиг.1) он становится плоскополяризованным.When the light emitted by the laser diode 1 passes through the polarizer 2 (Fig. 1), it becomes plane-polarized.

При протекании электрического тока I по проводнику 1 (фиг.2) вокруг него создается магнитное поле, напряженность которого по закону полного тока определяется какWhen the electric current I flows along conductor 1 (Fig. 2), a magnetic field is created around it, the intensity of which is determined by the law of the total current as

где R - расстояние от проводника с током до рассматриваемой точки.where R is the distance from the current conductor to the point in question.

Под воздействием магнитного поля, вектор напряженности которого Н совпадает с направлением плоскополяризованного света в магнитооптической ячейке Фарадея, происходит поворот плоскости поляризации на уголUnder the influence of a magnetic field, the intensity vector of which N coincides with the direction of plane-polarized light in the Faraday magneto-optical cell, the plane of polarization rotates by an angle

где L - длина пути света в магнитооптической ячейке Фарадея.where L is the path length of light in the Faraday magneto-optical cell.

В анализаторе 5 (фиг.1) угол поворота плоскости поляризации плоскополяризованного луча φ преобразуется в изменение мощности оптического сигналаIn the analyzer 5 (Fig. 1), the angle of rotation of the plane of polarization of the plane-polarized beam φ is converted into a change in the power of the optical signal

где Р0 - мощность света при отсутствии магнитного поля.where P 0 is the power of light in the absence of a magnetic field.

Оптический сигнал с выхода анализатора поступает в фотодиод 6 (фиг.1), а далее в виде электрического сигнала в PIC-микроконтроллер 7, содержащий порты ввода/вывода, вычислительный блок, в котором происходит учет влияния температуры и длины световой волны, усилитель, аналогово-цифровой преобразователь. Данные с выхода PIC-микроконтроллера 7 могут быть отображены на устройстве отображения информации 8, и храниться в записывающем устройстве 9.The optical signal from the output of the analyzer enters the photodiode 6 (Fig. 1), and then in the form of an electric signal to the PIC microcontroller 7, which contains input / output ports, a computational unit in which the influence of temperature and the light wavelength is taken into account, an amplifier, analog digital converter. The data from the output of the PIC microcontroller 7 can be displayed on the information display device 8, and stored in the recording device 9.

Таким образом, предлагаемое информационно-измерительное устройство магнитного поля и электрического тока отличается от аналогичных возможностью сохранения и отображения результатов измерения, а так же увеличенной точностью измерений, за счет того, что в вычислительном блоке PIC-микроконтроллера осуществляется учет влияния температуры и длины световой волны.Thus, the proposed information-measuring device of the magnetic field and electric current differs from the similar ones in the ability to save and display the measurement results, as well as in increased measurement accuracy, due to the fact that the influence of temperature and light wavelength is taken into account in the computing unit of the PIC microcontroller.

Claims (1)

Информационно-измерительное устройство контроля магнитного поля и электрического тока, содержащее источник оптического излучения, волоконный световод, поляризатор, магнитооптическую ячейку Фарадея, анализатор и фотоприемное устройство, отличающееся тем, что последовательно с фотоприемным устройством соединен PIC-микроконтроллер, содержащий порты ввода/вывода, вычислительный блок, усилитель, аналогово-цифровой преобразователь, к выходу PIC-микроконтроллера подключены устройство отображения информации и записывающее устройство.
Figure 00000001
An information-measuring device for monitoring the magnetic field and electric current, containing an optical radiation source, a fiber light guide, a polarizer, a Faraday magneto-optical cell, an analyzer and a photodetector, characterized in that a PIC microcontroller containing input / output ports is connected in series with the photodetector unit, amplifier, analog-to-digital converter, an information display device and a recording device are connected to the output of the PIC microcontroller.
Figure 00000001
RU2006144718/22U 2006-12-14 2006-12-14 INFORMATION AND MEASURING DEVICE FOR MAGNETIC FIELD AND ELECTRIC CURRENT CONTROL RU62713U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006144718/22U RU62713U1 (en) 2006-12-14 2006-12-14 INFORMATION AND MEASURING DEVICE FOR MAGNETIC FIELD AND ELECTRIC CURRENT CONTROL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006144718/22U RU62713U1 (en) 2006-12-14 2006-12-14 INFORMATION AND MEASURING DEVICE FOR MAGNETIC FIELD AND ELECTRIC CURRENT CONTROL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU62713U1 true RU62713U1 (en) 2007-04-27

Family

ID=38107375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006144718/22U RU62713U1 (en) 2006-12-14 2006-12-14 INFORMATION AND MEASURING DEVICE FOR MAGNETIC FIELD AND ELECTRIC CURRENT CONTROL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU62713U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pan et al. Optical AC Voltage Sensor Based on Two $\hbox {Bi} _ {4}\hbox {Ge} _ {3}\hbox {O} _ {12} $ Crystals
JPH06102295A (en) Non-contact type probe and non-contact voltage measuring device
CN106768867B (en) LiNbO 3 Performance detection system for phase modulator
CN105137147A (en) Optical voltage measuring apparatus
RU2086988C1 (en) Fiber-optic device for measurement of current strength
RU62713U1 (en) INFORMATION AND MEASURING DEVICE FOR MAGNETIC FIELD AND ELECTRIC CURRENT CONTROL
RU53021U1 (en) FIBER OPTICAL SENSOR OF MAGNETIC FIELD AND ELECTRIC CURRENT
CN206556842U (en) LiNbO3 phase-modulator performance detecting systems
RU61042U1 (en) FIBER OPTICAL SENSOR OF MAGNETIC FIELD AND ELECTRIC CURRENT
RU83340U1 (en) NON-CONTACT THERMOSTABLE VOLTAGE SENSOR OF CONSTANT AND VARIABLE ELECTRIC FIELDS BASED ON ELECTRO-OPTICAL EFFECT IN CRYSTAL Bi12SiO20 (BSO)
CN204439530U (en) The polarimeter of optically-active solution concentration is measured based on fiber annular cavity-type BPM
Li et al. Optical voltage sensor using a pulse-controlled electrooptic quarter waveplate
RU170319U1 (en) FIBER-OPTICAL INFORMATION-MEASURING DEVICE OF ELECTRIC CURRENT AND MAGNETIC FIELD
RU2606935C1 (en) Fibre-optic electric current sensor
RU2213356C2 (en) Fiber-optical transducer of magnetic field and electric current
RU152183U1 (en) INFORMATION AND MEASURING SYSTEM FOR ELECTRIC CURRENT CONTROL AND MAGNETIC FIELD TENSION
CN106646183B (en) SLD light source test system
CN105890778A (en) Simple low-cost wavelength real-time measurement device
RU2654072C1 (en) Device for grading non-contact fiber-optical sensors of electric current based on bso crystals
RU2428704C1 (en) Fibre-optic device of magnetic field and electric current
RU127198U1 (en) MAGNETO-OPTICAL CURRENT CONVERTER
Garzarella et al. An all-dielectric, 3-axis electric field sensor using quasi-longitudinally configured electro-optic crystals
RU89717U1 (en) INFORMATION AND MEASURING SYSTEM FOR ELECTRIC CURRENT AND MAGNETIC FIELD CONTROL
RU62712U1 (en) INFORMATION AND MEASURING DEVICE FOR ELECTRIC CURRENT AND MAGNETIC FIELD CONTROL
RU85671U1 (en) INFORMATION-MEASURING SYSTEM FOR MEASURING AND CONTROL OF ELECTRIC CURRENT

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20071215