SU1552140A1 - Method of optical measuring of intensity of pulsed electric or/and magnetic field - Google Patents
Method of optical measuring of intensity of pulsed electric or/and magnetic field Download PDFInfo
- Publication number
- SU1552140A1 SU1552140A1 SU884446108A SU4446108A SU1552140A1 SU 1552140 A1 SU1552140 A1 SU 1552140A1 SU 884446108 A SU884446108 A SU 884446108A SU 4446108 A SU4446108 A SU 4446108A SU 1552140 A1 SU1552140 A1 SU 1552140A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- luminous flux
- output
- converted
- operational amplifier
- intensity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к импульсной технике и предназначено дл измерени электрической или/и магнитной составл ющей импульсных электромагнитных полей. Цель изобретени - повышение точности измерени при одновременном упрощении устройства реализации способа. В устройстве, реализующем способ, световой поток источника плоско-пол ризованного света 1 проходит через оптический активный элемент 2 и двулучепреломл ющим анализатором 3 преобразуетс в два парафазно-модулированных полезным сигналом луча, которые лавинными фотоприемниками 4 и 5 преобразуютс в выходные электрические сигналы U1 и U2, суммируемые далее сумматором 6. Поставленна цель достигаетс тем, что на выходе операционного усилител 8, своим инвертирующим входом через резистор 7 подключенного к выходу сумматора 6, с которым через резистор 9 соединен также и выход операционного усилител 8, формируетс напр жение Uупр = K [Uэт - K1(U1+U2)] + Uэт, где Uэт - эталонное напр жение на неинвертирующем входе операционного усилител 8, K и K1 - коэффициенты пропорциональности, которое синхронно и синфазно управл ет коэффициентами преобразовани фотоприемников 4 и 5. 1 ил.The invention relates to a pulse technique and is intended to measure the electric and / or magnetic component of pulsed electromagnetic fields. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy while simplifying the device for implementing the method. In the device implementing the method, the luminous flux of the source of plane-polarized light 1 passes through the optical active element 2 and the birefringent analyzer 3 is converted into two paraphase-modulated beam signal, which are converted by avalanche photodetectors 4 and 5 into electrical output signals U 1 and U 2 , summed further by the adder 6. The goal is achieved by the output of the operational amplifier 8, its inverting input through a resistor 7 connected to the output of the adder 6, with which through a resistor 9 is also connected and the output of the operational amplifier 8 is formed voltage U Ex = K [U fl - K 1 (U 1 + U 2)] + U fl, where U fl - reference voltage at the noninverting input of the operational amplifier 8, K and K 1 — proportionality coefficients, which synchronously and in-phase control the conversion factors of the photodetectors 4 and 5. 1 sludge.
Description
Изобретение относитс к импульсной ехнике и предназначено дл измереи электрической или/и магнитной оставл ющей импульсного электромаг- е итного пол .The invention relates to a pulsed equipment and is intended to measure an electric or / and magnetic field of a pulsed electromagnetic field.
Целью изобретени вл етс повыение точности измерений при одноременном упрощении устройства реаизации способа.fOThe aim of the invention is to increase the measurement accuracy while simultaneously simplifying the device for reaization of the method.
На чертеже приведена функциональа схема устройства, реализующего пособ.The drawing shows a functional diagram of the device that implements the manual.
Устройство содержит источник 1 плоско-пол ризованного света, свет J5 от которого цопадает в оптический активный элемент 2 и затем анализируетс двулучепреломл ющим анализато- ром 3, лучи света из которого падают на лавинные фотоприемники 4 и 5, вы- 20 ходы которых вл ютс выходами устройства . К ним же подключены входы суммирующего устройства 6, сигнал с выхода которого через резистор 7 поступает на инвертирующий вход опера- 25 ционного усилител (СУ) 8. На неинвертирующий вход ОУ 8 подаетс эталонное напр жение U3T, а выходным сигналом ОУ 8 питаютс лавинные фотоприемники 4 и 5, причем выход ОУ 8 через 30 резистор 9 соединен также с его ин веертирующим входом.The device contains a source 1 of plane-polarized light, the light J5 from which is dropped into the optical active element 2 and then analyzed by a birefringent analyzer 3, rays of light from which fall on avalanche photodetectors 4 and 5, the outputs of which are outputs devices. The inputs of the summing device 6 are also connected to them, the signal from the output of which through a resistor 7 is fed to the inverting input of the operational amplifier (SU) 8. The non-inverting input of the OU 8 is supplied with the reference voltage U3T, and the output signal of the OA 8 feeds the avalanche photodetectors 4 and 5, with the output of the op-amp 8 through 30 the resistor 9 is also connected to its inverting input.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Если двулучепреломл ющий анализатор 3 ориентирован таким образом, что в отсутствии измер емого пол плоскость пол ризации падающего света источника 1 расположена симметрично относительно плоскостей орто- 0 тонально пол ризованных компонент прошедшего через него света и на оптический активный элемент 2 воздействует импульс электрического (магнитного ) пол , то интенсивности ор- 45 тогонально пол ризованных компонент света, прошедшего через анализатор 3, содержат по две. составл ющие. Перва составл юща не зависит от напр женности измер емого пол , пропор- $д циональна полной оптической мощности , прошедшей через устройство. Втора составл юща пропорциональна - произведению полной оптической мощности на синус угла у, результи- ,с рующего поворота плоскости пол ризации , пропорционального напр женности измер емого пол . Если угол поворота не превышает 1Г/10, вторую состав35If the birefringent analyzer 3 is oriented in such a way that, in the absence of the field to be measured, the plane of polarization of the incident light of source 1 is located symmetrically relative to the planes of the ortho-tonal polarized component of the transmitted light and an optical (magnetic) field then the intensities of the orthogonally polarized components of the light passing through the analyzer 3 each contain two. components. The first component does not depend on the intensity of the measured field, which is proportional to the total optical power transmitted through the device. The second component is proportional to the product of the total optical power and the sine of the angle y, resulting from a rotational rotation of the polarization plane proportional to the intensity of the measured field. If the angle of rotation does not exceed 1G / 10, the second part35
OO
5 0 5 05 0 5 0
0 45 $д , с 0 45 $ d, s
5five
л ющую можно считать пропорциональной произведению полной оптической мощности, прошедшей через устройство на напр женность измер емого пол .It can be considered proportional to the product of the total optical power transmitted through the device by the intensity of the measured field.
Сигналы на выходах фотоприемников 4 и 5 также имеют по две составл ющие . Перва - синфазна - пропорциональна полной оптической мощности, а втора - парэфазнэ - пропорциональна произведению полной оптической мощности на напр женность измер емого пол . При суммировании этих сигналов на выходе сумматора 6 возникает сигнал, пропорциональный полной оптической мощности. Этот сигнал , поступа на инвертирующий вход ОУ 8, вычитаетс из опорного сигна- ; ла UJT, поданного на неинвертирующий вход.The signals at the outputs of photodetectors 4 and 5 also have two components each. The first one is in-phase — proportional to the total optical power, and the second — parfazne — is proportional to the product of the total optical power and the intensity of the measured field. The summation of these signals at the output of the adder 6 produces a signal proportional to the total optical power. This signal, arriving at the inverting input of the OA 8, is subtracted from the reference signal; la ujt filed on non-inverting input.
Выходные сигналы фотоприемниковPhotodetector output signals
4 и 5 в приближении равенства их коэффициентов преобразовани S и нагрузочных сопротивлений F дл малых измер емых сигналов ( ) равны {соответственно4 and 5 in the approximation of the equality of their conversion factors S and the load resistances F for small measured signals () are {respectively
utj2- I s..p( ttf), (i)utj2- I s..p (ttf), (i)
где Р - светова мощность. (. Сигнал на выходе сумматора 6 не зависит от измер емой величины (от yjwhere P is the light power. (. The signal at the output of the adder 6 does not depend on the measured value (from yj
U5 K.CU .,. U7) S-R-P , (2)U5 K.CU.,. U7) S-R-P, (2)
где К 1 - коэффициент передачи при суммировании . Напр жение на выходе ОУ 8 имеет вид:where K 1 is the transfer coefficient for summation. The voltage at the output of the shelter 8 has the form:
U,np К иэт- К, (U, + и) +U, np K iat-K, (U, + and) +
+ U+ U
этat
(3)(3)
где иэт - эталонное напр жение, - коэффициент передачи операции вычитани , Rtn R - сопротивление резистороров 7 и 9.where it is the reference voltage, the transfer coefficient of the subtraction operation, Rtn R is the resistance of the resistors 7 and 9.
При малых Флуктуаци х dp световой мощности около ее среднего значени ро(р Р0 + dP, dP P0) соответствующим образом согласно флуктуирует сигнал на выходе сумматора 6 Ги-j - U 0 + dU , dU «V 0) . Рели U3T U0, то согласно (2) и (3) на выходе ОУ 8 имеет местоWith small fluctuations of dp of light power around its average value of p0 (p P0 + dP, dP P0) accordingly, the signal at the output of the adder 6 Gu-j - U 0 + dU, dU " V 0 fluctuates. Reli U3T U0, then according to (2) and (3) at the output of OU 8 takes place
UU
урur
U эт - KdU, U FL - KdU,
т.е. флуктуации световой мощности вызывают противофазные Флуктуации напр жени U, питающего фотоприемники 4 и 5. С учетом вида коэффициен5Чthose. fluctuations in light power cause antiphase voltage fluctuations U, feeding the photodetectors 4 and 5. Taking into account the form of the coefficient
та преобразовани лазинкого фотоприемника Scsfl-CU /U,,)that transform the scsfl-cu / u lazinky photodetector
Упр Control
гдеWhere
Un - напр жение пробо , п (1-3) - технологический коэффициент, сно, что сформированный по алгоритму (3) управл ющий сигнал обеспечивает синхронную компенсацию вли ни флуктуации световой мощности на выходные сигналы (1).Un is the breakdown voltage, n (1-3) is the technological coefficient, it is clear that the control signal generated by the algorithm (3) provides a synchronous compensation for the effect of the fluctuations of light power on the output signals (1).
Подбором коэффициента К (в кон- кретной реализации - отношени сопротивлений резисторов 7 и 9) и стабильность этих сигналов выводитс на уровень, определ емый главным образом стабильностью эталонного напр жени The selection of the coefficient K (in the concrete implementation is the ratio of the resistances of the resistors 7 and 9) and the stability of these signals is brought to a level determined mainly by the stability of the reference voltage
и., t ,), ,and., t,),
чем обеспечиваетс повышение точности измерений по известному способу При этом, дл реализации предлагаемого способа нет необходимости в вычитающем устройстве и аналоговом делителе , принципиально необходимых в известном устройстве. Помимо упрощени устройства реализации, исключение указанных блоков исключает и вносимые ими погрешности, т.е. дополнительно повышает точность изме рений.what provides an increase in the accuracy of measurements by a known method. In this case, for the implementation of the proposed method, there is no need for a subtractor device and an analog divider, which are fundamentally necessary in a known device. In addition to simplifying the implementation device, the exclusion of these blocks also excludes errors introduced by them, i.e. additionally improves measurement accuracy.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884446108A SU1552140A1 (en) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | Method of optical measuring of intensity of pulsed electric or/and magnetic field |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884446108A SU1552140A1 (en) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | Method of optical measuring of intensity of pulsed electric or/and magnetic field |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1552140A1 true SU1552140A1 (en) | 1990-03-23 |
Family
ID=21383667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884446108A SU1552140A1 (en) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | Method of optical measuring of intensity of pulsed electric or/and magnetic field |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1552140A1 (en) |
-
1988
- 1988-05-19 SU SU884446108A patent/SU1552140A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Massey G.A. et al, Appl.Optics, 1975, v.14, № 11, p. 2712-2719. Авторское свидетельство СССР № 1492324, кл. G 01 R 33/032, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0254396A1 (en) | A direct current magneto-optic current transformer | |
EP0357013A3 (en) | Magnetic field measuring circuit | |
US4540937A (en) | Electronic circuitry with self-calibrating feedback for use with an optical current sensor | |
US3955096A (en) | Implicit ratio computer for sequential signals | |
SU1552140A1 (en) | Method of optical measuring of intensity of pulsed electric or/and magnetic field | |
JP2986503B2 (en) | Optical DC voltage transformer | |
CA2089943A1 (en) | Optical magnetic field sensor | |
GB1488262A (en) | Measuring direct current | |
SU775630A1 (en) | Device for measuring non-linearity of photodetector luminous sensitivity | |
JPS57171271A (en) | Measuring device for quantity of electricity | |
SU515065A1 (en) | Opto-electronic current meter | |
SU1613981A1 (en) | Method of measuring intensity of pulsed electric and magnetic fields | |
SU1359758A1 (en) | Symmetric component filter | |
US4904925A (en) | Apparatus for recovering an alternating variable of a controlled semiconductor | |
SU1451733A1 (en) | Integrating device | |
JPS5888608A (en) | Optical position detector | |
SU1415426A1 (en) | Photo-current amplifier | |
SU901920A1 (en) | Device for contactless current measuring | |
SU1137403A1 (en) | Device for touch-free measuring of current | |
SU746320A1 (en) | Apparatus for measuring harmonic coefficient of power amplifier | |
SU1112293A1 (en) | Device for measuring current | |
SU759871A1 (en) | Piezooptical measuring transdicer | |
SU1349671A1 (en) | Photodetector device | |
JPS59147273A (en) | Quantity of electricity measuring apparatus | |
SU1567893A1 (en) | Pyrometer |