SU1046713A1

SU1046713A1 - Pulse electrical field intensity measuring device

Info

Publication number: SU1046713A1
Application number: SU813251321A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Соловаров; Виталий Викторович Шевченко
Original assignee: Войсковая часть 51105
Priority date: 1981-02-23
Filing date: 1981-02-23
Publication date: 1983-10-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержащее источник света, измерительный зонд, состо Ш Л из. диэлектрического корпуса, Ънутри которого последовательно размещены поворотна призма, электрооптический кристалл и пол ризатор, закрепленный на торце электрооптического кристалла, а также фотоприемник , отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерений, электрооптический кристалл выполнен в виде трапецеидальной пластины, меньшее основание которой обращено к поворотной притме , полость диэлектрического корпуса заполнена объемным компаундом, а источник света, измерительный зонд и фотоприемник соединены двухжильным волоконно-оптическим кабелем , при этом в диэлектрическом корпусе напротив большего основа- . ни трапецеидальной пластины и перед фотоприемником установлены фокусирующие линзы. О) ооA DEVICE FOR MEASURING THE VOLTAGE TENSION OF A PULSED ELECTRIC FIELD, containing a light source, a measuring probe, consisting of Sch L from. a dielectric body, inside of which a rotating prism, an electro-optical crystal and a polarizer mounted on the end of an electro-optical crystal, and a photodetector, are different, in order to increase the accuracy of measurements, the electro-optical crystal is made in the form of a trapezoidal plate, the smaller base of which faces the rotary pritma, the dielectric body cavity is filled with a volume compound, and the light source, the measuring probe and the photodetector are connected by a two-core fiber-optic cable, while in the dielectric case opposite the larger base-. There is no trapezoidal plate and focusing lenses are installed in front of the photodetector. Ltd

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерений пространственно-временных характеристик импульсных электрически.; полей.The invention relates to electrical engineering and can be used to measure the spatio-temporal characteristics of pulsed electrically .; fields.

Известно устройство для измерения напряженности электрического поля, содержащее плоскопараллельные электроды, между которыми расположен электрооптический кристалл, а также источник света, поляризатор и фотоприемник £1].A device for measuring electric field strength is known, comprising plane-parallel electrodes between which an electro-optical crystal is located, as well as a light source, a polarizer and a photodetector £ 1].

Наличие .металлических частей в этом устройстве приводит к искажениям пространственной структуры измеряемых полей и невысокой точности измерений характеристик электрического поля.The presence of metal parts in this device leads to distortions in the spatial structure of the measured fields and the low accuracy of measurements of the characteristics of the electric field.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения напряженности импульсного электрического поля, содержащее источник света, измерительный зонд, состоящий из диэлектрического· корпуса', внутри которого последовательно размещены поворотная призма, электрооптический кристалл и поляризатор, закрепленный на торце электрооптического кристалла, а также фотоприемник [2].Closest to the proposed one is a device for measuring the intensity of a pulsed electric field, containing a light source, a measuring probe, consisting of a dielectric case, inside which a rotary prism, an electro-optical crystal and a polarizer mounted on the end of the electro-optical crystal, and a photodetector are sequentially placed [2 ].

. Однако известное устройство’ имеет невысокую точность измерений из-за наличия металлических электродов и паразитной модуляции выходного сигнала устройства на резонансной частоте электрооптического кристалла .. However, the known device ’has a low measurement accuracy due to the presence of metal electrodes and spurious modulation of the output signal of the device at the resonant frequency of the electro-optical crystal.

Цель изобретения — повышение точности измерений.The purpose of the invention is improving the accuracy of measurements.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения напряженности импульсного электрического поля, содержащем источник света, измерительный зонд, состоящий из диэлектрического корпуса, внутри которого последовательно размещены поворотная призма, электрооптический кристалл и поляризатор, закрепленный на торце электрооптического кристалла, а также фотоприемник, электрооптический кристалл выполнен в виде трапецеидальной пластины, меньшее основание которой обращено к поворотной призме, полость диэлектрического корпуса заполнена объемным компаундом, а источник света, измерительный зонд и фотоприемник соединены двухжильным волоконно-оптическим кабелем, при этом в диэлектрическом корпусе напротив большего основания трапецеидальной пластины и перед фотоприем5 ником установлены фокусирующие линзы.This goal is achieved by the fact that in a device for measuring the intensity of a pulsed electric field containing a light source, a measuring probe consisting of a dielectric housing, inside which a rotary prism, an electro-optical crystal and a polarizer are mounted, mounted on the end of the electro-optical crystal, as well as a photodetector, electro-optical the crystal is made in the form of a trapezoidal plate, the smaller base of which is facing the rotary prism, the cavity of the dielectric body it is filled with a volume compound, and the light source, the measuring probe, and the photodetector are connected by a twin-core fiber-optic cable, while in the dielectric casing opposite the larger base of the trapezoidal plate, focusing lenses are installed in front of the photodetector5.

На чертеже приведена конструкция устройства для измерения напряженности импульсного электрического по10 ля. .The drawing shows the design of a device for measuring the intensity of a pulsed electric field. .

Устройство содержит источник 1 света, измерительный зонд, состоящий из диэлектрического корпуса 2, внутри которого последовательно 15 размещены поворотная призма 3, электрооптический кристалл 4 и поляризатор 5, фотоприемник 6, объемный компаунд 7, волоконно-оптический кабель 8, фокусирующие линзы 9, разъемы 10.The device contains a light source 1, a measuring probe, consisting of a dielectric housing 2, inside of which a rotary prism 3, an electro-optical crystal 4 and a polarizer 5, a photodetector 6, surround compound 7, fiber optic cable 8, focusing lenses 9, connectors 10 are sequentially placed 15. .

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При воздействии на измерительный зонд импульсного электрического по25 ля симметрия электрооптического кристалла 4 изменяется : из одноосного он превращается в двуосный.When a pulsed electric field is applied to the measuring probe, the symmetry of the electro-optical crystal 4 changes: from uniaxial, it turns into biaxial.

Луч света от источника 1 света, проходящий через одну из жил волоконно__ оптического кабеля 8 и поляризатор 5, разлагается в электрооптическом кристалле 4 на два взаимно перпендикулярных поляризованных световых луча с разными скоростями распространения, зависящими от нап85 ряженности электрического поля.A light beam from a light source 1 passing through one of the veins of a fiber__ optical cable 8 and a polarizer 5 is decomposed in an electro-optical crystal 4 into two mutually perpendicular polarized light beams with different propagation velocities, depending on the electric field strength.

После повторного прохождения через поляризатор 5 и волоконно-оптический кабель 8 энергия светового луча регистрируется фотоприемником 6. 40 Выполнение электрооптического кристалла 4 в виде трапецеидальной пластины обусловливает механические колебания каждого из сечений кристалла под действием электрического по45 ля с разной частотой, что уменьшает величину пьезаэффекта. Дополнительное закрепление.электрооптического кристалла объемным компаундом также существенно снижает паразит5Q ный пьезоэффект. В результате исключения из зонда металлических частей (электродов) устраняется погрешность, связанная со вторичным полем зарядов, индуцированных на металлических элементах зонда.After repeated passage through the polarizer 5 and fiber-optic cable 8, the energy of the light beam is detected by the photodetector 6. 40 The implementation of the electro-optical crystal 4 in the form of a trapezoidal plate causes mechanical vibrations of each of the crystal cross sections under the action of an electric field with a different frequency, which reduces the magnitude of the piezoelectric effect. An additional fixation of the electro-optical crystal by a bulk compound also significantly reduces the parasitic 5Q piezoelectric effect. As a result of the exclusion of metal parts (electrodes) from the probe, the error associated with the secondary field of charges induced on the metal elements of the probe is eliminated.

Claims

DEVICE FOR MEASURING VOLTAGE OF A PULSE ELECTRIC FIELD, containing a light source, a measuring probe, consisting of a dielectric housing, inside which a rotational prism, an electro-optical crystal and a polarizer mounted at the end of an electro-optical crystal, as well as a photodetector, which differs in temperature, are sequentially placed in order to increase the accuracy of measurements, the electro-optical crystal is made in the form of a trapezoidal plate, the smaller base of which is facing the rotary prism, the dielectric cavity The ct housing is filled with a volumetric compound, and the light source, measuring probe, and photodetector are connected by a twin-core fiber optic cable, while in the dielectric casing opposite the larger base. trapezoidal plate and focusing lenses are installed in front of the photodetector.