Устройство для измерения тока и напряжения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в контрольно-измерительной аппаратуре высоковольтных цепей. Цель изобретения - повышение точности измерений и упрощение устройства. Свет источника 1 оптического излучения через поляризационную расщепительную призму 2 поступает в пространственный оптический модулятор, содержащий электрогирационные кристаллы 3.1, 3.2 в антипараллельной ориентации. Выходное излучение содержит информацию о напряженности электрического и магнитного полей, которая выделяется анализаторами 4.1, 4.2, фотоприемниками 5.1, 5.2 и после усиления измерительными усилителями 6.1, 6.2-блоками 7,8 суммирования и вычитания. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1)g G 01 R 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ б.2

Х2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4443399/24 — 21 (22) 25,04,88 (46) 30,05.90. Бюп. 11 20 (71) Львовский государственный университет им. И. Франко (72) О,Г. Влох, И.М. Климов, В.А. Сергатюк и А.В, Ювженко (53) 622.6.317.799 (088 ° 8) (56) Патент Великобритании 1 - 1570802, кп. G 01 R 15/07, 1980.

Roger А.I. Proc. Inst ° El. Eng, 1976, 123, 11 - 10, р. 957-960. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ТОКА

И НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использов ано в контрольно-измеритель„„SU„„1567988 А 1 ной аппаратуре высоковольтных цепей, Цель изобретения — повышение точности измерений и упрощение устройства. Свет источника 1 оптического излучения через поляризационную расщепительную призму 2 поступает в пространственный оптический модулятор содержащий электрогирационные кристаллы 3.1, 3.2 в антипараллельной ориентации. Выходное излучение содержит информацию о напряженности электрического и магнитного полей, которая выделяется анализаторами

4.1, 4.2, фотоприемниками 5.1, 5.2 и после усиления измерительными уси= лителями 6. 1, 6 ° 2 — блоками 7,8 суммирования и вычитания, 1 ил, 1567988

Изобретение относится к элект. роизмерительной технике и предназначено для использования в контрольно-измерительной аппаратуре высо5 ковольтных электрических цепей.

Цель изобретения — упрошение измерительного устройства и повышение точности измерений. ца чертеже представлена функцио- 10 нальная схема устройства для измерения тока и напряжения, Устройство содержит источник 1 оптического излучения (лазер), поляриэационную расщепительную призму 2, электрогирационные кристаллы 3,1 и

3. 2, например, вырез анные из одно го монокристалл а центро симметрично го о класса и развернутые на 180 по отношению друг к другу, образующие прост- 20 ранственный оптический модулятор, приэменные анализаторы 4.1 и 4.2, фотоприемники 5.1 и 5.2, измерительные усилители 6. 1 и G.2, блоки суммирования и вычитания 7,8 соответ- 25 с твенно. Для подачи светово го пучка на электрогирационный кристалл, а также для направления прошедшего через кристалл излучения на фотоприемник в схеме устройства могут быть использованы оптические волокна (световоды), В этом случае ввод каждого из пучков в отдельный световод осуществляется после светоделительной призмы 2 и после анализаторов 4.1;

4,2. Кроме того, поскольку состояние .поляризации в оптическом волокне не сохраняется, то на входе электрогирационных кристаллов 3 ° 1; 3,2 необходимо дополнительно вводить поляризатор. Анализаторы 4.1; 4,2 устанав40 ливаются в положение 50Х-ного пропускания.

Устройство работает следующим образом.

Электрогирационные кристаллы помещают в поле высоковольтного проводника с измеряемым током ипи напряжением. Оптимальным условием измерения величин напряжения или тока является параллельность силовых линий

50 электрического и магнитного полей оптической оси электрогирационного кристалла. Для обеспечения этого условия достаточно сориентировать электрогирационные кристаллы направ- лениями оптических осей параллельно силовым линиям магнитного поля, а по дачу электрического напряжения осуществить, например, с помощью кольцевых электродов, закрепленных на входном и выходном торцах каждого из электро гирационных кристаллов. В этом случае в процессе измерения на каждый из электрогирационных кристаллов подают электрическое и магнитное поля одного знака. Однако, так как кристаллы установлены в антипараллельной ориентации, то величины углов фарадеевского поворота плоскости поляризации Q для лучей в каждом из двух каналов будут одинаковы, а величины электрогирационного вращения ц, в каждом из антипараллельных кристаллов будут одинаковы по величине, но противоположны по знаку, Таким образом, поворот плоскости поляризации луча в каждом из каналов составит соответственно (g +

+ /ç„) и (g+ — Cp> ), Следовательно, пройдя анализ аторы 4, 1; 4,2, световые потоки вызовут на фотоприемниках 5,1 и 5.2 появление соответствующих суммарного и разностного сигналов. Произведя усиление, а затем операции суммирования и вычитания электрических сигналов каждого каиала, можно получить сигналы, пропорциональные величинам 2 С и 2Ч соответственно. Поскольку величины угла фарадеевского вращения пропорциональна величине тока, а величина электрогирационного вращения

Ц р — величине приложенного электрического напряжения, то по полученным на выходе устройства сигналам после соответствующей калибровки можно определить искомые значения тока и напряжения в высоковольтном проводнике.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения тока и напряжения, содержащее источник оптического излучения, оптически связанный через поляриэационную расщепительную призму с первым и вторым входами пространственного оптического модулятора, содержащего два электрогирационных монокристалла, первый и второй выходы пространственно-оптического модулятора через первый и второй анализаторы оптически связаны с входами первого и второго фотоприемников, электрические выходы которых соединены через первый и второй измерительные усилители с соот5 . 15б 7988 о ветствуь шими входами блока суммиро- оси, соединяюшей первый вход и перваиия и блока вычитания, выходы кото- вый выход пространственного модуляторых соединены с выходом устройства, ра, главная оптическая ось второго о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с электро гирационного кристалла ориенцелью упрощения устройства и повы5 тирована в антипараллельном аксиыения точности измерений, в качестве альном направлении относительно главэлектрогирационных кристаллов исполь- ной оптической оси первого электроэованы идентичные электрооптические гирационного кристалла, первый и втомонокристаллы центросимметричного 10 рой электрогирационные кристаллы класса, главная оптическая ось пер- соединены гранями, параллельными их вого электрогирационного кристалла главным оптическим осям, и образуют ориентирована коллинеарно оптической моноблок, Со ставител ь В. Степ анкин

Редактор А. Маковская Техред М.Ходанич Корректор Т. Палий

Заказ 1320 Тираж 555 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101