SU1092416A1 - Устройство дл бесконтактного измерени напр жени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее электрооптическую  чейку, снабженную на одном из торцов электродом и расположенную между наружным и внутренним проводниками, источник пол ризованного света, оптически св занный через электрооптическую  чейку и отражательный элемент с узлом определени  поворота плоскости пол ризации, ВХОД которого соединен с входом регистрирующего прибора, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности измерени , в наружном проводнике выполнено отверстие, источник пол ризованного света установлен с внешней стороны наружного проводника , при этом направление его света совпадает с направлением силовых линий электрического пол  между наружным и внутренним проводниками, электрод электрооптической  чейки вьгаолнен оптически прозрачным, а собственно (Л  чейка - из кристалла кристаллографического класса 4/т, вырезанного ВДОЛЬ оптической оси, ориентированного ВДОЛЬ СИЛОВЫХ линий и укрепленного торцом с электродом в отверстии наружного проводника.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано в установках высокого напр жени  .

Известно устройство дл  бесконтактного измерени  напр жени , содержащее установленные в оптическом тракте последовательно друг за другом источник света, пол ризатор, электрооптическую  чейку.Поккельса (пьезоэлектрик), подключенную к измер емой цепи, и узел определени  поворота плоскости пол ризации, выход которого соединен с входом регистрирующего прибора lj .

Недостаток этого устройства определ етс  отсутствием возможности измерений в широкой полосе частот, т.е выше и ниже частоты собственных упругих колебаний пьезоэлектрика.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  устройство дл  бесконтактного измерени  напр жени , содержащее электрооптическую  чейку Керра, снабженную на одном из торцов электродом и располоу енную в электрическом поле между наружным, выполненным в виде соединенной с электродом и зазе -шенной трубы, и внутренним проводниками, источник пол ризованного света, оптически св занный через электрооптит ческую  чейкуэ и отражательный элемент с узлом определени  поворота плоскости пол ризации, выход которого соединен с входом регистрирующего прибора 2 .

Недостаток указанного устройства заключаетс  в невысокой точности измерени , обусловленной нелинейной (квадратичной) завксг-мостью между измер емым напр жением и углом сдвига фаз между сзетозымй потоками на выходе  чейки Керра.

Цель изобретени  - повышение точности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве дл  бесконтактного измерени  напр жени , содержащем электрооптическую  чейку, снабженную ка одномиз торцов электродом и расположенную между наружнь м и внутренним проводникамиэ источник пол ризованного света, оптически св занньш через электрооптическую  чейку и отражательный элемент с узлом опреде лени  поворота плоскости пол ризащ-да выход которого соединен с входом регистрирующего прибора, в наружном проводнике предусмотрено отверстие, источник пол ризованного света установлен с внешне;й стороны наружного проводника, при этом направление его света совпадает с направлением силовых линий электрического пол  между наружным и внутренним проводниками, электрод электрооптической  чейки выполнен оптически прозрачным, а собственно  чейка - из кристалла кристаллографического класса 4/т, вырезанного вдоль оптической оси, ориентированного вдоль силовых j: 7г;ий и укрепленного торцом с электродом в отверстии нарулсного проводника.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства дл  бесконтактного измерени  напр жени .

Устройство содержит электрооптическую  чейку 1, расположенную между наружным 2 и внутренним 3 проводниками . Ячейка 1 выполнена из кристалла кристаллографического класса 4/т (в частности, молибдата РЬМоО), вырезанного вдоль оптической оси, ориентированного вдоль силовых линий электрического пол  между наружным 2 и внутренним 3 проводниками и укрепленного торцом с оптически прозрачным электродом 4 в отверстии наружного проводника 2. В состав устройства входит также источник 5 пол ризованного света, установленный с внешней стороны наружного проводника 2 такш образом, что направление его света совпадает с направлением силовых лнний.

Источник 5 оптически св зан через злектрооптическззо  чейку 1 и отражательный элемент 6 с узлом 7 определени  поворота плоскости пол ризации . Выход последнего соединен с входом имеющегос  в устройстве регистрирующего прибора 8.

Устройство работает следующим образом .

От источника 5 пол ризованного света через прозрачный электрод 4 линейно пол ризованный луч поступает на электрооптическую  чейку 1. В кристалле  чейки 1 под действием продольного электрического пол , возникающего между проводниками 2 и 3, происходит поворот плоскости пол ризации линейно пол ризованного света, проход щего в направлении опт-ической оси, линейно увеличивающийс  с ростом ПОЛЯ без вли ни  побочных эффектов, присущих пьезоэлект рикам. Наблюдаетс   вление линейной электрогирации, которое дл  заданного вида кристалла и длины волны источника 5 может быть записано в виде АЕ, где р - угол поворота плоскости пол ризации А - посто нна  эффекта электрогирации J Е - напр женность электрического пол . При малых углах р интенсивность светового потока на выходе анализат ра, вход щего в состав узла 7 определени  поворота плоскости пол ризации , уменьшаетс  относительно исходной IQ на I--Iof - loAE. Пусть разность напр жений между внешним 2 и внутренним 3 проводника ми Ug , а электрическое поле вдоль направлени  прохождени  света рассм риваетс  как поле плоского конденса тора С емкостью С, образованного средой с диэлектрической проницаемостью о рассто нием 2. До кристал ла электрической  чейки 1 с диэлект ческой проницаемостью , и длиной кристалла L. Напр женность Е электрического пол  вдоль оси кристалла представлена выражением. , cuo а напр жение на входе регистрирующего прибора 8 . ьео ., J iTHi где К - коэффициент пропорциональности . Предлагаемое устройство позвол ет не прикладьшать измер емое напр жение DO непосредственно к кристаллу электрооптической  чейки 1, а соответствующий выбор конструктивных параметров Г, L. о обеспечивает расширение диапазона измер емых напр жений без перекрытий по поверхности кристалла .: Повышение точности измерени  достигаетс  путем использовани  Измери ельного преобразовател , реализованного на основе эффекта электрогирации и характеризующегос  линейной зависимостью1 между углом поворота плоскости пол ризации и приложенным напр жением без вли ни  побочных эффектов.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее электрооптическую ячейку, снабженную на одном из торцов электродом и расположенную между наружным и внутренним проводниками, источник поляризо- ванного света, оптически связанный через электрооптическую ячейку и отражательный элемент с узлом определения поворота плоскости поляризации, вход которого соединен с входом регистрирующего прибора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в наружном проводнике выполнено отверстие, источник поляризованного света установлен с внешней стороны наружного проводника, при этом направление его света совпадает с направлением силовых линий электрического поля между наружным и внутренним проводниками, электрод электрооптической ячейки выполнен оптически прозрачным, а собственно ячейка - из кристалла кристаллографического класса 4/гп, вырезанного вдоль оптической оси, ориентированного вдоль силовых линий и укрепленного торцом с электродом в отверстии наружного проводника.

   >