SU1613981A1 - Method of measuring intensity of pulsed electric and magnetic fields - Google Patents
Method of measuring intensity of pulsed electric and magnetic fields Download PDFInfo
- Publication number
- SU1613981A1 SU1613981A1 SU884478310A SU4478310A SU1613981A1 SU 1613981 A1 SU1613981 A1 SU 1613981A1 SU 884478310 A SU884478310 A SU 884478310A SU 4478310 A SU4478310 A SU 4478310A SU 1613981 A1 SU1613981 A1 SU 1613981A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- signals
- proportional
- signal
- sum
- reference voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к импульсной технике. Цель - повышение точности измерени электрической или/и магнитной составл ющей импульсных электромагнитных полей путем расширени динамического диапазона и снижени нелинейных искажений, вносимых в результаты измерений. Способ измерени реализуетс следующим образом. Из электрических сигналов выдел ют полосовые частотные составл ющие, формируют управл ющий сигнал, пропорциональный сумме сигналов полученных полосовых частотных составл ющих, и формируют два корректирующих сигнала, каждый из которых пропорционален сумме управл ющего сигнала и выделенных соответствующих низкочастотных спектральных составл ющих, корректирующие сигналы инвертируют и суммируют с посто нным эталонным напр жением, полученные сигналы усиливают, складывают с соответствующим посто нным опорным напр жением и пропорционально полученному таким образом сигналу измен ют соответствующий коэффициент преобразовани световых потоков в информационные электрические сигналы. Увеличение корректирующего сигнала вызывает уменьшение соответствующего коэффициента преобразовани и наоборот. 1 ил.The invention relates to a pulse technique. The goal is to improve the accuracy of measuring the electric or magnetic component of pulsed electromagnetic fields by expanding the dynamic range and reducing nonlinear distortions introduced into the measurement results. The measurement method is implemented as follows. Band-shaped frequency components are separated from the electrical signals, a control signal is formed proportional to the sum of the signals of the obtained band frequency components, and two correction signals are formed, each of which is proportional to the sum of the control signal and the corresponding low-frequency spectral components selected, and the correction signals are inverted and summed with a constant reference voltage, the received signals are amplified, folded with a corresponding constant reference voltage, and the proportion tional to the thus obtained signal is varied corresponding to the transform coefficient information of the light fluxes in the electrical signals. An increase in the correction signal causes a decrease in the corresponding conversion coefficient and vice versa. 1 il.
Description
Изобретение относитс к импульсной технике и предназначено дл измерений импульсных .электрических или/и магнитных полей, и может найти применение в научных исследовани х, при эксплуатации электрофизических и энергетических установокThe invention relates to a pulse technique and is intended to measure pulsed electrical or / and magnetic fields, and can be used in scientific research, in the operation of electrophysical and power plants.
Цель изобретени - повьппение точности измерени электрической или/и магнитной составл ющей импульсных электромагнитных полей путем расщирени динамического диапазона и снижени нелинейных искажений , вносимых в результаты измере- ний.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the electric and / or magnetic component of pulsed electromagnetic fields by widening the dynamic range and reducing the nonlinear distortions introduced into the measurement results.
Сущность способа состоит в том, что пол ризованный световой поток пропускают через чувствительный элемент , полученный после этого световой поток преобразуют в два парафазномо- дулированных полезным сигналом световых потока, оба потока преобразуют в выходные информационные электричесюте сигналы, из которых вьдел ют соот05 The essence of the method is that a polarized luminous flux is passed through a sensitive element, the luminous flux obtained thereafter is converted into two paraphase-modulated luminous flux, both streams are converted into output electrical information signals from which
соwith
QD 00QD 00
ветствующие низкочастотные спектральные составл ющие, вплоть до частотыCorresponding low-frequency spectral components, up to frequency
-фнч-fnch
из упом нутых информационныхof the mentioned information
электрических сигналов вьщел ют полосовые частотные составл ющие, нижн electrical signals have bandwidth components, lower
нпсnpc
и верхн fand top f
впсvps
частоты которыхwhose frequencies
определ ютс соотношениемare determined by the ratio
Фнц ипс Hun Fntz ips Hun
где fu ..„ - нижн гранична частотаwhere fu .. „- lower limit frequency
п ипPP
спектра измер емых составл ющих импульсных полей;the spectrum of the measured components of the pulsed fields;
„ - верхн гранична .частота ШУМ„- upper limit noise frequency
спектра шумовых составл ющих , noise spectrum,
ормируют управл ющий сигнал, пр опор- циональный сумме сигналов, полученных полосовых частотных составл ющих, и формируют два корректирующих сигнала: , каждый из которых пропорционален сумме управл ющего сигнала и выделенных соответствующих низкочастотных спектральных составл ющих, корректирующие сигналы инвертируют и суммируют с посто нным эталонным напр жением , полученные сигналы усиливают , вкладывают с соответствуюпрм посто нным опорным напр жением и полученньм, таким образом, сигналом измен ют соответствующий коэффициент преобразовани световых потоков в информационные электрические сигналы, причем увеличение корректирующего сигнала вызьшает уменьшение соответствующего коэффициента преобраз.ова- ни и наоборот.form the control signal, directly supporting the sum of signals received by the bandpass frequency components, and form two correction signals: each of which is proportional to the sum of the control signal and the selected corresponding low-frequency spectral components, the correction signals are inverted and summed with a constant reference signal voltage, the received signals are amplified, they are inserted with a corresponding constant voltage reference voltage and received, so that the signal changes the corresponding coefficient converting light fluxes to informational electrical signals, with an increase in the correction signal caused by a decrease in the corresponding conversion factor and vice versa.
На чертеже приведена структурна схема устройства, реализующего данный способ измерений.The drawing shows a block diagram of a device that implements this method of measurement.
Устройство, реализующее способ, содержит источник плоскопол ризованно-i го света 1,свет от которого попадает в чувствительный оптический активный элемент 2 и анализируетс затемхдву- лучепреломп юшдм анализатором 3, лучи света от которого попадают в лавинные фотоприемники 4 и 5, выходы которых соединены с выходными выводами устройства и подключены через .полосовые фильтры 6 и 7 ко входу первого суммирующего блока 8, а через фильтры нижних частот 9 и 10 - к первым входам соответственно второго и третьего суммирующих блоков 11 и 12, вторые входы которых подключены к выходу.цервого суммирующего блока 8 выходы упом нутых суммирующих блоков 11 и 12 подключены ко входам вы 0A device that implements the method contains a flat-polarized i light source 1, the light from which enters the sensitive optical active element 2 and is analyzed by a two-beam reproducible analyzer 3, the light rays from which enter the avalanche photodetectors 4 and 5, the outputs of which are connected to the output pins of the device and are connected via .band filters 6 and 7 to the input of the first summing unit 8, and through low-pass filters 9 and 10 to the first inputs of the second and third summing blocks 11 and 12, respectively, the second inputs otorrhea vyhodu.tservogo connected to the summing block 8 outputs of said summing units 11 and 12 are connected to the inputs you 0
5five
00
5five
00
5five
00
4545
5050
5555
читаемого вычитавхиих блоков 13 и 14, ко входам уменьшаемого-которых подключен источник посто нного эталонного напр жени иу о Величина этого напр жени равна напр жению синфазной составл ющей на выходах лавинных фотоприемников 4 и .5, Выходные напр жени вычитающих блоков 13 и 14 усиливаютс cooTBeTCTBeHlHo операционными усилител ми 15 и 16, выходы которых подключены к первым входам четвертого и п того суммирующих блоков 17 и 18, ко вторым входам которых подключены соответствующие источники посто нного опорного напр жени Ujj и oii о Величины опорных напр жений подбираютс индивидуально дл каждого конкретного экземпл ра лавинного фотоприемника с тем, чтобы обеспечить одинаковый коэффициент преобразовани различных фотопри.емниково Выходы четвертого и п того суммирующих блоков 17 и 18 присоединены ко входам управлени коэффициентом преобразова- . ни (питани ) лавинных фотоприемников ков 4 и 5.readable reading blocks 13 and 14, to the inputs of which to be reduced — a source of constant reference voltage is connected. The magnitude of this voltage is equal to the common-mode voltage at the outputs of the avalanche photodetectors 4 and .5, The output voltages of the reading blocks 13 and 14 are amplified operational amplifiers 15 and 16, the outputs of which are connected to the first inputs of the fourth and fifth summing blocks 17 and 18, to the second inputs of which are connected the corresponding sources of the constant reference voltage Ujj and oii. voltages are selected individually for each particular avalanche photodetector instance in order to ensure the same conversion coefficient of the various photoelectric detectors. The outputs of the fourth and fifth summing blocks 17 and 18 are connected to the inputs of the control of the conversion coefficient. nor (power) avalanche photodetectors kov 4 and 5.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Если двулучепрапомл ющий анализатор 3 повернут таким образом, что в отсутствии измер емого пол плоскость пол ризации падающего света расположена симметрично относительно плоскостей ортогонально пол ризованных компонент прошедшего через него света и на оптический активный элемент 2 воздействует импульс электрического (магнитного) пол , то интенсивности ортогонально пол ризованных компонент света, прошедшего через анализатор 3, содержат:две составл ющие с Перва составл юща не зависит от напр женности измер емого пол и пропорциональна полной оптической мощности, прошедшей через устройство. Втора составл юща пропорциональна произведению полной оптической мощности на синус угла ре- зультирующег о поворота плоскости пол ризации, пропорционального напр женности измер емого пол „ Если угол поворота не превышает if/10, вторую составл ющую можно считать пропорциональной произведению полной оптической мощности, прошедшей через устройство на напр хсенность измер емого пол , TaicHM образом, низкочастотные флуктуации полнойIf the two-beam analyzer 3 is rotated in such a way that, in the absence of the field to be measured, the plane of polarization of the incident light is symmetrically relative to the planes of the orthogonally polarized components of the transmitted light and the optical active element 2 is impulsed by an electric (magnetic) field The components of light transmitted through analyzer 3 contain: two components of the first component do not depend on the intensity of the measured field and rational of 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 resulting from the rotation of the polarization plane proportional to the intensity of the measured field. If the rotation angle does not exceed if / 10, the second component can be considered proportional to the product of the total optical power transmitted through the device for example, the sensitivity of the measured field, TaicHM, low-frequency fluctuations of the total
5five
оптической мощности йп ютс источником мультипликативной и аддиатив-- ной помехи одновременно, спектр ко- торой сосредоточен в полосе частот о Гц - 100 кГи.The optical power is supplied by a source of multiplicative and additive interference simultaneously, the spectrum of which is concentrated in the frequency band of about Hz - 100 kGi.
Сигналы на выходах фотоприемников 4 и 5 также имеют две составп ющие, Перва - синфазна , пропорциональна полной оптической мощности, а втора - парафазна , пропорциональна призведению полной оптической мощности на напр женность измер емого пол . Дл вьделени синфазной составл ющей служит первый суммирующий блок При измерении параметров импульсных электромагнитных полей, когда спектры технологических шумов источника света и измер емого поп частично перекрываютс , дл повьщ1ени точности вьщелени шумовых составл ющих в суммирующем блоке 8 необходимо ограничить полосу входных сигналов. Это достигаетс путем применени полосовых фильтров 6 и 7, попоса пропускани которых должна быть несколько щире, чем интервал частот от fu до fa. Сигнал на выходахThe signals at the outputs of photodetectors 4 and 5 also have two components, the first one is in-phase, proportional to the total optical power, and the second is paraphase, and is proportional to the total optical power to the measured field strength. To perform the in-phase component, the first summing unit is used. When measuring the parameters of pulsed electromagnetic fields, when the spectra of the technological noise of the light source and the measured pop partially overlap, it is necessary to limit the input signal bandwidth to increase the accuracy of the noise components in the summing unit 8. This is achieved by applying bandpass filters 6 and 7, the bandwidth of which must be somewhat wider than the frequency range from fu to fa. Output signal
Н rsHrs
фильтров низкой частоты У и lU с верхней граничной частотой, равной нижней граничной частоте полосовых фильтров 6 и 7, содержит только те спектральные составл ющие технологических шумов и механических вибра- дай, которые не перекрываютс со спектром измер емых полей. Суммиру сь с выходным сигналом первого суммирующего блока. 8 и поступа на инвертирующие входы вычитающих бло ков 13 и 14, эти сигналы вычитаютс из эталонного напр жени Ugi-, что приводит к уменьшению сигнала ошибки на выходах операционных усилителей 15 и 16 „ Сумма опорных напр жений Uong соответствующих сигналов ошибки вл етс напр жением питани лавинных фотоприемников 4 и -5.the low frequency filters U and lU with the upper limit frequency equal to the lower limit frequency of the band filters 6 and 7 contain only those spectral components of the technological noise and mechanical vibrations that do not overlap with the spectrum of the measured fields. Sum with the output of the first summing block. 8 and entering the inverting inputs of the subtracting units 13 and 14, these signals are subtracted from the reference voltage Ugi-, which leads to a decrease in the error signal at the outputs of the operational amplifiers 15 and 16 "The sum of the reference voltages Uong of the corresponding error signals is the supply voltage avalanche photodetectors 4 and -5.
Дл лавинных фотоприемников характерна сильна индивидуальна за- висимость козффиодента преобразовани S от многих внешних дестабилизи руюй х факторов (температуры, пространственных смещений луча, оптического старени и т.До)оFor avalanche photodetectors, the individual dependence of the conversion factor S on the individual factor is strongly dependent on many external destabilizing factors (temperature, spatial beam shifts, optical aging, etc.).
Зависит от напр жени питани Depends on supply voltage
и„, (3)and „, (3)
пит Pete
S S
,;7и: ,; 7i:
981981
где S - коэффшхиент преобразоваш1Я ,where S is the coefficients conversion,
без лавинного умножени ; и - напр жение лавинного пробо ; п - технологический коэффициент,without avalanche multiplication; and - avalanche voltage; p - technological coefficient
п 1 .. .3 оn 1 ... .3 o
Следовательно, при уменьшении напр жени питани коэффициент пре0 образовани лавинных фотоприемников уменьшитс ,, вслед за ним уменьшат-, с выходные напр жени фотоприемников и увеличитс сигнал ошибки, напр жение питани снова возрастает и вы5 ходные напр жени фотоприемников восстанов тс .Consequently, as the supply voltage decreases, the avalanche photodetector conversion factor decreases, followed by a decrease, the output voltage of the photodetectors increases and the error signal increases, the supply voltage rises again, and the output voltages of the photodetectors recover.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884478310A SU1613981A1 (en) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | Method of measuring intensity of pulsed electric and magnetic fields |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884478310A SU1613981A1 (en) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | Method of measuring intensity of pulsed electric and magnetic fields |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1613981A1 true SU1613981A1 (en) | 1990-12-15 |
Family
ID=21397398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884478310A SU1613981A1 (en) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | Method of measuring intensity of pulsed electric and magnetic fields |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1613981A1 (en) |
-
1988
- 1988-08-16 SU SU884478310A patent/SU1613981A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1492324, кл. G 01 R 33/032, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0210716B1 (en) | Drift compensation technique for a magneto-optic current sensor | |
US6542651B2 (en) | Apparatus and method for electronic RIN reduction in fiber-optic sensors | |
CA1220525A (en) | Electronic circuitry with self-calibrating feedback for use with an optical current sensor | |
SU1613981A1 (en) | Method of measuring intensity of pulsed electric and magnetic fields | |
SU1689893A2 (en) | Method of measuring electric and / or magnetic component of pulsed electromagnetic fields | |
JP2996775B2 (en) | Optical magnetic field sensor | |
JPS58223041A (en) | Spectrochemical analysis device | |
SU1339453A1 (en) | Alternating and pulse current magnetooptic converter | |
US3510226A (en) | Polarimeter with regulated photomultiplier tube | |
SU1492324A1 (en) | Device for measuring electric or magnetic component of pulsed electromagnetic fields | |
SU746320A1 (en) | Apparatus for measuring harmonic coefficient of power amplifier | |
RU1759139C (en) | Optoelectronic device | |
SU1167482A1 (en) | Gas analyser | |
CN107121400B (en) | Pseudo-differential wavelength modulation optical fiber methane gas concentration detection device and method | |
SU855566A1 (en) | Method of determination of pulse magnetic field induction maximum values | |
SU1552140A1 (en) | Method of optical measuring of intensity of pulsed electric or/and magnetic field | |
SU1019343A1 (en) | Optical electronic measuring device | |
SU813309A1 (en) | Spectrum analyzer | |
SU1223164A1 (en) | Apparatus for measuring phase characteristics | |
RU2059226C1 (en) | Spectral correlator | |
SU917098A1 (en) | Optical electronic current transformer | |
SU1137403A1 (en) | Device for touch-free measuring of current | |
SU1114150A1 (en) | Double-channel gas analyzer | |
SU901920A1 (en) | Device for contactless current measuring | |
SU1262392A1 (en) | Magnetooptical method for measuring current and device for effecting same |