SU556389A1

SU556389A1 - Farad cell for current measurement

Info

Publication number: SU556389A1
Application number: SU2323424A
Authority: SU
Inventors: Виктор Владимирович Васильев
Original assignee: Предприятие П/Я В-8584
Priority date: 1976-02-16
Filing date: 1976-02-16
Publication date: 1977-04-30

Description

1one

Изобретение относитс к технике измерени электрических величин с использованием модул ции светового пучка.This invention relates to a technique for measuring electrical quantities using modulated light beam.

Известна чейка Фараде дл измерени тока, содержаща световод из магнитооптического вегцества, вынолненный в виде замкнутого контура, охватываюидего токопровод. При этом световод снабжен отражающими элементами, расположенными по отношению к световому пучку иод углами, обеспечивающими прохождение света в направленни силовых линий магнитного нол . Недостатком такой чейки вл етс мала чувствительность, определ ема числом «витков, которые световой пучок описывает вокруг токопровода. Дл такой чейки число этих «витков равно двум.A well-known Farad cell for measuring current, containing a light guide from magneto-optical vegetation, made in the form of a closed loop, spanning a conductor. In this case, the light guide is provided with reflecting elements located at angles relative to the iodine light beam, ensuring the passage of light in the direction of the magnetic field lines. The disadvantage of such a cell is its low sensitivity, determined by the number of "turns" that the light beam describes around the conductor. For such a cell, the number of these turns is equal to two.

Ближайщей ио технической сущности к изобретению вл етс чейка Фараде дл измерени характеристик тока, выполненна в виде иризмы из магнитооптического вещества, имеющей отверстие дл токопровода, форма которой обеспечивает многократное внутреннее отражение светового луча.The closest technical entity to the invention is a Farad cell for measuring current characteristics, made in the form of an iris from a magneto-optical substance, having an opening for a conductor, the shape of which provides multiple internal reflection of the light beam.

Така чейка обладает высокой чувствительностью , однако функциональные возможности ее ограничены одним динамическим диапазоном , так как в ней невозможна регулировка чувствительности.Such a cell has a high sensitivity, but its functionality is limited to one dynamic range, since it is not possible to adjust the sensitivity.

Целью изобретени вл етс создание конструкции чейки Фараде , котора дает возможность обеспечить ступенчатую регулировку чувствительности.The aim of the invention is to provide a Farade cell design that enables the sensitivity to be stepped up.

Цель достигаетс тем, что в чейке световод в виде иризмы из магнитооптического вещества состоит из двух частей, кажда из которых выполнена в виде трехгранной пр моугольной призмы, при этом гипотенузные грани этих иризм совмещены и они сдвинуты друг относительно друга на рассто ние, равное диаметру светового луча, а отверстие дл токоировода расположено на оси чейки.The goal is achieved by the fact that in a cell a fiber in the form of an iris of a magneto-optical substance consists of two parts, each of which is made in the form of a triangular rectangular prism, the hypotenuse edges of these iris are combined and they are shifted relative to each other by a distance equal to the diameter of the light beam, and the hole for the cable is located on the axis of the cell.

На фиг. 1 показана призма в трех проекци х; на фиг. 2 - ее общий вид. Трехгранна призма ADBAiD Bi сдвинута вдоль оси токопровода 00 относительно иризмы на рассто ние AA AiAi, равное диаметру выход щего пучка света. На катетные грани этих призм нанесены отражающие покрыти . Через отверстие 00 ироходит токоировод, ток в котором измер етс .FIG. 1 shows a prism in three projections; in fig. 2 - its general appearance. The triangular prism ADBAiD Bi is shifted along the axis of the conductor 00 relative to the iris to the distance AA AAi, equal to the diameter of the outgoing light beam. Reflective coatings are applied on the side faces of these prisms. Through hole 00, a current is supplied, the current in which is measured.

Измерение тока указанной чейкой Фараде осуществл етс ио закону полного токаThe current measurement by the indicated Farade cell is carried out according to the law of total current

/ фЯй/. I/ fYay /. I

Луч 1 от источника света входит в чейку Фараде под углом а (фиг. 1) и, претерпев многократные отражени от катетиых граней, выходит из нее (). В чейке луч света описывает сииральиую траекторию вокруг токо3The beam 1 from the light source enters the Farad's cell at an angle a (Fig. 1) and, having undergone multiple reflections from catered faces, leaves it (). In a cell, a beam of light describes a siiraly path around the current 3

провода, причем чувствительность измерител тока пропорционально зависит от числа «витков светового луча вокруг токопровода. Действительно , согласно закону Фараде , угол поворота плоскости пол ризации в (Я) (проиорциональный измер емому току /) иучка света в чейке, под воздействием магнитного пол // вокруг токопровода запишетс :wires, and the sensitivity of the current meter is proportional to the number of "turns of the light beam around the conductor. Indeed, according to Farad’s law, the angle of rotation of the polarization plane in (I) (the measured current I) and the light guide in the cell, under the influence of a magnetic field // around the conductor, will be written:

0(Я) VnliH,0 (i) VnliH,

где V - посто нна Верде;where V is constant Verde;

/i /cosa - длина «витка света, определ ема как проекци длины «витка света / в чейке на плоскость, перпендикул рную оси токопровода;(i) / cosa is the length of the light coil, defined as the projection of the length of the light coil / in the cell onto a plane perpendicular to the axis of the conductor;

, 2, 3- число «витков света в, 2, 3 is the number of "light turns in

чейке.the cell.

Изменение чувствительносчп измерител возможно ocyinecTBirrb, задава тот ила иной угол а и, тем самым, мен число «витков света , 2, 3... в чейке. Как видно, в данной конструкции световой поток направлен не вдоль силовых линий магнитного пол , как в ирототиие, а иод углом а к ним.The change in the sensitivity of the measuring instrument is possible ocyinecTBirrb, setting the same angle a and, thus, changing the number of “light coils, 2, 3 ... in the cell. As you can see, in this design, the luminous flux is directed not along the magnetic field lines, as in an irototiye, but iodine by the angle a to them.

Таким образом, описанна конструкци чейки Фараде дает возможность при высо4Thus, the Farade cell design described allows for high

кой чувствительности измерител тока обеспечить ступенчатую регулировку чувствительности . Такие качества конструкции чейки, а также простота ее изготовлени , обеспечивают возможность значительно расширить область ее применени , так как с ее иомощью возможны измерени как малых, так и больших токов .The sensitivity of the current meter to provide a stepwise adjustment of sensitivity. Such qualities of the cell design, as well as the simplicity of its manufacture, make it possible to significantly expand the scope of its application, since with its help it is possible to measure both small and large currents.

Фор м у л а и 3 о б р е т е и и Form m u l a and 3 o b e e e u u

Ячейка Фараде дл измерени тока, выиолиеппа в виде иризмы из магнитооптического В1мцества, отверстие дл то1сопровода , форма которой обеспечивает многократное виут1)ениес отражение светового луча, отличаю 1Ц а с тем, что, с целью обеспечени возможности ступенчатой )егул11|)Овки иувст1И1тельн1 )сти, указанна П И13ма состоит из двухA Farade cell for measuring current, or iris in the form of iris from a magnetooptical mirror, a hole for a conductor, the shape of which provides multiple vi1) reflection of the light beam, which distinguishes 1C and so that, in order to provide the possibility of stepwise) 11) Optics and 11111) indicated P I13ma consists of two

частей, кажда из которых в)И1олнена в виде трехгранной пр моугольной призмы, при этом гипотенузные грани этих иризм совмещеиы и оии сдвинуты друг относительно друга на рассто ние , равное диаметру светового луча, а отверстие дл токоировода расиоложено на оси чейки.parts, each of which is c) It is complete in the form of a triangular rectangular prism, while the hypotenuse edges of these irisms are combined and oi are shifted relative to each other by a distance equal to the diameter of the light beam, and the hole for the current leads is located on the axis of the cell.

А I / And I /

А BUT

4 four

-. .-. .