SU1453330A1 - Magnetooptic method of measuring current intensity - Google Patents

Magnetooptic method of measuring current intensity Download PDF

Info

Publication number
SU1453330A1
SU1453330A1 SU874226319A SU4226319A SU1453330A1 SU 1453330 A1 SU1453330 A1 SU 1453330A1 SU 874226319 A SU874226319 A SU 874226319A SU 4226319 A SU4226319 A SU 4226319A SU 1453330 A1 SU1453330 A1 SU 1453330A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
radiation
magneto
linearly polarized
optical
cells
Prior art date
Application number
SU874226319A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Борисович Архангельский
Сергей Федорович Глаголев
Татьяна Петровна Казакова
Марк Михайлович Червинский
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт По Передаче Электроэнергии Постоянным Током Высокого Напряжения
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 Научно-Исследовательский Институт По Передаче Электроэнергии Постоянным Током Высокого Напряжения filed Critical Научно-Исследовательский Институт По Передаче Электроэнергии Постоянным Током Высокого Напряжения
Priority to SU874226319A priority Critical patent/SU1453330A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1453330A1 publication Critical patent/SU1453330A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • G01R15/245Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect
    • G01R15/246Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect based on the Faraday, i.e. linear magneto-optic, effect

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике. Цель изобретени  - расширение диапазона измер емых токов. Делитель 7 светового пучка формирует из оптического излучени  источника 8 излучени  пучки, которые пропускаютс  через  чейки 1,2 Фараде . Последние изготовлены из материалов с различной посто нной Вер- де. Проанализированные пучки излучени  преобразуютс  в электрический сигнал фотоприёмниками 13 - 16. Выполнение  чеек Фараде  из материалов с -различными посто нными Верде позвол ет с помощью вычислительного блока 17 определ ть измер емый ток по разности углов поворота плоскости пол ризации излучени . 1 ил. i (/)This invention relates to electrical measuring technology. The purpose of the invention is to expand the range of measured currents. The light beam divider 7 forms, from the optical radiation of the radiation source 8, beams which are transmitted through the 1.2 Farad cells. The latter are made of materials with different Cond verd. The analyzed radiation beams are converted into an electrical signal by photodetectors 13–16. Performing Farade cells from materials with different constant Verde allows using the computing unit 17 to determine the measured current by the difference of the angles of rotation of the polarization plane of the radiation. 1 il. i (/)

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, в частности к магнитооптическим преобразовател м, основанным на эффекте Фараде , и может быть использовано дл  измерени  силы тока в высоковольных энергетических установках.The invention relates to electrical measuring equipment, in particular, to magneto-optical converters based on the Farad effect, and can be used to measure the current in high-voltage power plants.

Цель изобретени  - расширение диапазона измер емых токов.The purpose of the invention is to expand the range of measured currents.

Формируют два пуска линейно-пол ризованного оптического излучени  и пропускают их соответственно через первую и вторую магнитооптические м среды с различной посто нной Верде, которые помещены в магнитное поле измер емого тока. Измер ют синусы углов отклонени  плоскостей пол ризации пучков линейно-пол ризованного оптического излучени , прошедших через первую и вторую магнитооптические среды. Вычисл ют разность углов отклонени  плоскостей пол ризации пучков линейно-пол ризованного оптичес- jKoro излучени  и по этой разности определ ют силу измер емого тока.Two start-ups of linearly polarized optical radiation are formed and passed, respectively, through the first and second magneto-optical media with a different constant Verde, which are placed in the magnetic field of the measured current. The sines of the deflection angles of the planes of polarization of the beams of linearly polarized optical radiation transmitted through the first and second magneto-optical media are measured. The difference between the angles of deflection of the planes of polarization of the beams of the linearly polarized optical jKoro radiation is calculated, and the strength of the measured current is determined from this difference.

На чертеже приведена структурна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ.The drawing shows a block diagram of a device that implements the proposed method.

Ячейки 1 и 2 Фараде , рабочие тела которьрс выполнены из магнитооптических сред с )азличными посто нными Верде, помеи(ены в магнитное поле измер емого тока. Входы  чеек 1 и 2 Фараде  оптически св заны через пол ризаторы 3 - 6 и делитель 7 светового . потока с источником 8 излучени . Плоскости пропускани  пол ризаторов 3-6 установлены параллельно одна другой. Выходы  чеек 1 и .2 Фараде  оптически св заны через анализаторы 9 - 12 с фотоприемниками 13 - 16, которые подключены к входам вычислительного блока 17. Плоскости пропускани  первого 9 и третьего 11 анализаторов установлены параллельно плоскост м пропускани  пол ризаторов 3 - 6, а плоскости пропускани  второго 10 и четвертого 12 анализаторов установлены под углом 45 к плоскост м пропускани  пол ризаторов 3-6.Farad cells 1 and 2, the working bodies of which are made of magneto-optical media with) Verde's various constants, are marked (in the magnetic field of the measured current. The inputs of Farada cells 1 and 2 are optically coupled through polarizers 3 - 6 and divider 7 of the light. flow with radiation source 8. The transmittance planes of polarizers 3-6 are installed parallel to one another. The outputs of cells 1 and .2 Faradus are optically connected through analyzers 9-12 to photoreceivers 13-16, which are connected to the inputs of the computing unit 17. The transmittance planes of the first 9 and third 11 The analyzers are installed parallel to the transmission planes of polarizers 3-6, and the transmission planes of the second 10 and fourth 12 analyzers are installed at an angle of 45 to the transmission planes of polarizers 3-6.

Устройство, реализующее магнитооптический способ измерени  силы тока работает следующим образом.A device that implements the magneto-optical method for measuring current strength works as follows.

Излучение источника 8 делитс  делителем 7 световых потоков на четыре части, преобразуетс  пол ризаторами 3 - 6 в четыре линейно-пол ризованных потока излучени , плоскостиThe radiation of the source 8 is divided by a divider 7 of the light flux into four parts, converted by polarizers 3-6 into four linearly polarized radiation fluxes, the plane

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

пол ризации которых установлены па-: раллельно одна другой, и поступают в  чейки 1 и 2 Фараде . Плоскости пол ризации потоков излучени , прошедших  чейки 1 и 2 Фараде , поворачиваютс  на углы, пропорциональные силе измер емого тока и посто нньм Верде рабочих тел  чеек 1 и 2 Фараде . После анализаторов 9-12 повороты плоскостей пол ризации преобразуютс  в изменени  интенсивности потоков , которые преобразуютс  фотоприемниками 13 - 16 в электрические сигналы . Плоскости пропускани  первого 9 и третьего 11 анализаторов установлены параллельно плоскост м пропускани  пол ризаторов,, а плоскости пропускани  второго 10 и четвертого 12 анализаторов установлены под углом 45 к плоскости, пропускани  пол ризаторов , следовательно, выражени  дл  напр жений на выходах первого 13 К, и третьего 15 Uj фотоприемников имеют видthe polarizations of which are set parallel to each other, and enter the cells 1 and 2 of Farad. The polarization planes of the radiation flux transmitted through the Farad cells 1 and 2 are rotated by angles proportional to the strength of the measured current and the Verde constant of the working bodies of the Farada cells 1 and 2. After analyzers 9-12, the rotations of the polarization planes are converted into variations in the intensity of the fluxes, which are converted by the photoreceivers 13-16 into electrical signals. The transmittance planes of the first 9 and third 11 analyzers are installed parallel to the transmittance planes of polarizers, and the transmittance planes of the second 10 and fourth 12 analyzers are set at an angle of 45 to the plane, passing polarizers, therefore, the expressions for the voltages at the outputs of the first 13 K, and third 15 uj photodetectors have the form

и, Ф,3, COS2IV, |Ф,8, (1+cos2IV,) k,(1+cos2IV);and, Ф, 3, COS2IV, | Ф, 8, (1 + cos2IV,) k, (1 + cos2IV);

Uj 1 ФзЗ cosz P}Sj ( H-cos2lVj ) Uj 1 ФЗЗ cosz P} Sj (H-cos2lVj)

k3(1+cos2lVj),k3 (1 + cos2lVj),

a на выходах второго 14 Uj и четвертого 16 U4 фотоприемниковa at the outputs of the second 14 Uj and fourth 16 U4 photodetectors

и1 |ф232С08Ч1У,-|)| Рг8Л1+ - 1 +sin2IV, )k,j(1+sin2IV,);u1 | f232C08CH1U, - |) | Pr8L1 + - 1 + sin2IV,) k, j (1 + sin2IV,);

(P4S4COs4.IV,- 1), (1 + +sin2IV,i)k4(1+sin2lVi) ,(P4S4COs4.IV, - 1), (1 + + sin2IV, i) k4 (1 + sin2lVi),

где (P, , г, Pj, - интенсивности потоков , выход щих из пол ризаторов 3 - 6; S,,84,8,84 - чувствительности фотоприемни-.о ков 13 - 16; V, и V - посто нные Вердеwhere (P,, g, Pj, are the intensities of the flows coming out of polarizers 3-6; S ,, 84,8,84 are the sensitivity of the photoreceivers 13 13; V, V, and V are Verde constants

рабочих тел  чеек 1 и 2 Фараде ; I - сила измер емогоworking bodies of cells 1 and 2 Farad; I - force measured

тока;current;

k 9;S;/8 - коэффициент пропорциональности (i 1,2,3,4).k 9; S; / 8 - proportionality coefficient (i 1,2,3,4).

Вычислительный блок 17 обрабатывает выходные сигналы фотоприемников 13 - 16 по алгоритмуComputing unit 17 processes the output signals of photodetectors 13 - 16 according to the algorithm

NN

Д),D)

Usb.2(v:iv:)(- -t- ).-Usb.2 (v: iv:) (- -t-) .-

где N - коэффициент пропорциональности вычислительного блока 17. Из выражений дл  U, jUj,, jU следует , что выxoднdfe напр жение вычислительного блока 17 св зано с измер е-Ьwhere N is the proportionality factor of the computing unit 17. From the expressions for U, jUj ,, jU it follows that the output voltage of the computing unit 17 is related to the measure e-b

мым током выражениемmy current expression

Narcsinfsin|2I(V, -Vj Д вь.х- 2(V,-VjJ Если разкость углов поворота плоскости пол ризации в  чейках 1 и 2 Фараде  находитс  в пределах ±45°, т.е. -АЗ I(V,-Vj)64-45% то выходное напр жение вычислительного блока 17 пропорционально измер емому току Ug N1.Narcsinfsin | 2I (V, -Vj D v.kh- 2 (V, -VjJ) If the difference in the rotation angles of the polarization plane in cells 1 and 2 of Farad is within ± 45 °, i.e. -AZ I (V, - Vj) 64–45% This output voltage of the computing unit 17 is proportional to the measured current Ug N1.

ФормулаFormula

изобретени the invention

Магнитооптический способ измерени  силы тока, заключающийс  в том, что .формируют пучок линейно-пол ризованного оптического излучени , пропускают его через первую магнитооптическую среду, помещенную в магнитное полеThe magneto-optical method for measuring the current, which consists in forming a beam of linearly polarized optical radiation, passes it through the first magneto-optical medium placed in a magnetic field.

. 5 . five

10ten

33303330

измер емого тока, измер ют синус угла отклонени  плоскости пол ризации, прошедшего через первую магнитооптическую среду пучка линейно-пол ризационного оптического излучени , о т- личающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измер емых токов, формируют второй пучок линейно-пол ризованного оптического излучени , в магнитное поле измер емого тока помещают вторую магнитооптическую среду с посто нной Верде, отличающейс  по величине от .посто н15 ной Верде первой магнитооптической средьГ, пропускают второй пучок линейно-пол ризованного оптического излучени  через вторую магнитооптическую .среду и синус угла отклонени  .20 плоскости пол ризации, прошедшего через вторую магнитооптическую среду пучка линейно-пол ризованного оптического излучени , вычисл ют ра.зность углов отклонени  плоскости пол риза25 ции пучков линейно-пол ризованного оптического излучени  и по полученной разности определ ют силу измер емого тока.of the measured current, the sine of the deflection angle of the polarization plane passed through the first magneto-optical medium of the linear polarization optical radiation, which is characterized by the fact that, in order to expand the range of the measured currents, the second beam of the linear polarized optical radiation, in the magnetic field of the measured current is placed a second magneto-optical medium with a constant Verde, different in magnitude from the Vertical first Verde of the first magneto-optical medium, the second beam is passed linearly polar optical radiation through the second magneto-optical medium and the sine of the deflection angle .20 of the polarization plane passing through the second magneto-optical medium of a beam of linearly polarized optical radiation, calculate the intensity of the deflection angles of the polarization plane of linearly polarized optical radiation and From the difference obtained, the strength of the measured current is determined.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Магнитооптический способ измерения силы тока, заключающийся в том, что формируют пучок линейно-поляризованного оптического излучения, пропускают его через первую магнитооптическую среду, помещенную в магнитное поле измеряемого тока, измеряют синус угла отклонения плоскости поляризации, прошедшего через первую магнитооптическую среду пучка линейно-поляризационного оптического излучения, о тличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых токов, формируют второй пучок линей10 но-поляризованного оптического излучения, в магнитное поле измеряемого тока помещают вторую магнитооптическую среду с постоянной Верде, отличающейся по величине от постоян15 ной Верде первой магнитооптической среды', пропускают второй пучок линейно-поляризованного оптического излучения через вторую магнитооптическую .среду и синус угла отклонения плоскости поляризации, прошедшего через вторую магнитооптическую среду пучка линейно-поляризованного оптического излучения, вычисляют разность углов отклонения плоскости поляриза25 ции пучков линейно-поляризованного оптического излучения и по полученной разности определяют силу измеряемого тока.The magneto-optical method of measuring current strength, which consists in forming a beam of linearly polarized optical radiation, passing it through a first magneto-optical medium placed in a magnetic field of the measured current, measuring the sine of the angle of deviation of the plane of polarization transmitted through the first magneto-optical medium of a linearly polarized optical beam radiation, characterized in that, in order to expand the range of measured currents, a second beam of linearly polarized optical radiation is formed, in ma The second field of linearly polarized optical radiation is transmitted through the second magneto-optical medium and the sine of the angle of deviation of the plane of polarization passing through the second magneto-optical medium of the beam linearly polarized optical radiation, calculate the difference between the angles of deviation of the plane of polarization25 beams of linearly polarized optical radiation values and the resulting difference determine the strength of the measured current.
SU874226319A 1987-04-08 1987-04-08 Magnetooptic method of measuring current intensity SU1453330A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874226319A SU1453330A1 (en) 1987-04-08 1987-04-08 Magnetooptic method of measuring current intensity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874226319A SU1453330A1 (en) 1987-04-08 1987-04-08 Magnetooptic method of measuring current intensity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1453330A1 true SU1453330A1 (en) 1989-01-23

Family

ID=21296958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874226319A SU1453330A1 (en) 1987-04-08 1987-04-08 Magnetooptic method of measuring current intensity

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1453330A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5486754A (en) * 1992-01-29 1996-01-23 Instrument Transformers Limited Electric current measurement

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Никитенко Н.Ф. Изв. Вузов. Электромеханика, - 1980, № 9, с. 931-935. Глаголев С.Ф., Зубков В.П., Архангельский В.Б., Червинский М.М. Магнитооптический преобразователь большого переменного тока. - Измерительна техника, 1984, № 5. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5486754A (en) * 1992-01-29 1996-01-23 Instrument Transformers Limited Electric current measurement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4698497A (en) Direct current magneto-optic current transformer
Pan et al. Optical AC Voltage Sensor Based on Two $\hbox {Bi} _ {4}\hbox {Ge} _ {3}\hbox {O} _ {12} $ Crystals
CA2160472A1 (en) Optical method of measuring an alternating electrical current, including temperature compensation, and a device for carrying out the method
JPH0221272A (en) Method and apparatus for amount of electricity/ magnetism by light
CN105548722A (en) Measuring system of ferromagnetic material terahertz dielectric constant
CN107179431B (en) Optical fiber current sensing device and method based on birefringence real-time measurement
RU2086988C1 (en) Fiber-optic device for measurement of current strength
SU1453330A1 (en) Magnetooptic method of measuring current intensity
US3778619A (en) Input connections for differential amplifiers
SU515065A1 (en) Opto-electronic current meter
SU1337782A1 (en) Device for noncontact measurement of a.c.effective value
SU1323967A1 (en) Magnetooptic device for measuring current intensity
SU1567988A1 (en) Apparatus for measuring current and voltage
SU1479885A1 (en) Method for measuring high currents
TW351767B (en) Apparatus for measuring vector field by employing electro-optic magnitude
SU1339453A1 (en) Alternating and pulse current magnetooptic converter
CN2093400U (en) Optical fibre current sensor
SU1269037A1 (en) Device for contactless measuring of strength of current
SU1264084A1 (en) Current measuring method
SU699402A1 (en) Magnetooptical current transformer
JPS5935156A (en) Optical current transformer
Wang et al. Fiber sensor for simultaneous measurement of current and voltage by single Lo-Bi fiber
SU374971A1 (en)
SU1472836A1 (en) Power measuring device
RU2208798C1 (en) Facility measuring heavy currents