Способ демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока

Изобретение относится к области оптических способов измерения физических величин с использованием фазовых волоконно-оптических датчиков, в том числе волоконно-оптических интерферометров, применяемых для измерения электромагнитных полей. Техническим результатом является повышение точности демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока при непостоянстве амплитуды вспомогательной модуляции разности фаз, осуществляемой в фазовом волоконно-оптическом датчике гармоническим сигналом. Способ демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока включает вспомогательную модуляцию разности фаз в фазовом волоконно-оптическом датчике гармоническим сигналом, выделение из сигнала, получаемого с фотоприемника, установленного на выходе фазового волоконно-оптического датчика, напряжений первой и второй гармоник частоты вспомогательной модуляции, синхронное детектирование напряжений первой и второй гармоник частоты вспомогательной модуляции и вычисление искомой разности фаз. При этом выделяют напряжение четвертой гармоники частоты вспомогательной фазовой модуляции, осуществляют его синхронное детектирование и используют для вычисления значения искомой разности фаз напряжения с выходов детекторов первой, второй и четвертой гармоник по предложенной формуле. 3 ил.

 

Изобретение относится к области оптических способов измерения физических величин с использованием фазовых волоконно-оптических датчиков, в том числе волоконно-оптических интерферометров, применяемых для измерения электромагнитных полей.

Известен «Способ контроля параметров сигнала волоконно-оптического интерферометрического фазового датчика с перестраиваемым источником оптического излучения» [Патент RU 2595320, МПК G01B 9/02, G01C 19/72, опубликован 27.08.2016]. Способ демодуляции сигнала основан на выделении четырех гармоник частоты модуляции: первой, второй, третьей и четвертой. За счет рекуррентных соотношений между функциями Бесселя первого рода различных порядков рассчитывается текущее значение амплитуды вспомогательной модуляции. Затем осуществляется автоподстройка амплитуды модуляции к оптимальному значению. Недостатком данного способа является то, что формула для вычисления текущего значения амплитуды вспомогательной модуляции является некорректной и неприменимой в случаях, когда значение рабочей точки интерферометра кратно π/2.

Известен «Волоконно-оптический гироскоп с улучшенным выводом данных и управлением модуляцией» [Патент US № 6028668, МПК G01С 19/72, опубликован 22.02.2000]. Способ демодуляции сигнала, используемый в данном устройстве, подразумевает выделение первой, второй и четвертой гармоник частоты модуляции. В устройстве осуществляется управление модуляцией при заранее определенном фазовом сдвиге модулятора, который устанавливается из второй и четвертой гармоник. При этом сигнал четвертой гармоники умножается на заранее известное отношение второй гармоники к четвертой при оптимальной амплитуде модуляции и результат вычитается из второй гармоники. Тем самым вычисляется ошибка, связанная с отличием амплитуды модуляции от оптимальной, и, исходя из этой ошибки, амплитуду модуляции подстраивают под оптимальную. При отрегулированном значении амплитуды модуляции выходной сигнал устройства получают из первой и второй гармоники. Недостатком данного способа является то, что для повышения точности выходного сигнала гироскопа необходимо осуществлять точную регулировку амплитуды модуляции в соответствии с получаемым сигналом ошибки.

Известен «Улучшенный алгоритм гомодинной демодуляции с низким уровнем гармонических искажений и высокой стабильностью», выбранный за прототип [Jun He, Lin Wang, Fang Li, and Yuliang Liu, Journal of Lightwave Technology, Vol. 28, No. 22, November 15, 2010]. Алгоритм основан на дифференциальном самоперемножении и вычислении значений функции арктангенса. Интерференционный сигнал подвергается синхронному детектированию на частоте модуляции и удвоенной частоте модуляции, после чего получается пара квадратурных компонентов (первая и вторая гармоники частоты модуляции), амплитуда которых пропорциональна функциям Бесселя 1-го рода 1-го и 2-го порядков, соответственно. Значения функций Бесселя, в свою очередь, зависят от глубины фазовой модуляции. Затем первая гармоника делится на вторую гармонику. В то же время, чтобы получить значение дифференциального самоперемножения (DSM), первая и вторая гармоники сначала подвергаются дифференцированию, а потом самоперемножаются со своими собственными производными. Результат дифференциального самоперемножения первой гармоники делится на результат дифференциального самоперемножения второй гармоники, полученное значение подвергается операции инверсии и извлечения корня и подставляется в качестве делителя для значения деления первой гармоники на вторую. Затем вычисляется арктангенс и осуществляется развертка фазы. Для избавления от шумов на выходе системы может быть поставлен фильтр высоких частот. Описанный алгоритм направлен на снижение уровня гармонических искажений выходного сигнала и обеспечения его независимости от амплитуды фазовой модуляции в диапазоне от 1,5 до 3,5 радиан. Однако уровень гармонических искажений выходного сигнала в этом диапазоне амплитуд модуляции постоянен и равен примерно 0,1%, т.е. он не равен нулю даже при оптимальной амплитуде модуляции, равной 2,63 радиан. Недостатком прототипа является то, что этот алгоритм гомодинной демодуляции не применим для интерферометров типа интерферометра Саньяка, а также для волоконно-оптического датчика тока, поскольку рабочая точка интерферометра в этих устройствах выбирается при нулевой разности фаз интерферирующих световых волн.

Технической проблемой является разработка способа демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока в случае непостоянства амплитуды дополнительной фазовой модуляции (или отклонения амплитуды фазовой модуляции от оптимального значения) за счет изменения набора гармоник частоты модуляции, выделяемых из интерференционного сигнала, (выделения из сигнала датчика первой, второй и четвертой гармоник частоты модуляции) и коррекции формулы, используемой для вычисления выходного сигнала датчика тока, с использованием отношения сигналов второй и четвертой гармоник.

Технический результат – увеличение точности показаний волоконно-оптического датчика тока при отклонении амплитуды фазовой модуляции от оптимального значения.

Способ демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока включает вспомогательную гармоническую модуляцию разности фаз в фазовом волоконно-оптическом датчике, выделение из интерференционного сигнала напряжений первой, второй и четвертой гармоник частоты модуляции и их синхронное детектирование. В результате на выходах синхронных детекторов получаются следующие сигналы:

;

;

,

где U1, U2 и U4 – напряжения первой, второй и четвертой гармоник интерферометрического сигнала на выходах соответствующих синхронных детекторов, – искомая разность фаз, пропорциональная измеряемому электрическому току, – амплитуда вспомогательной гармонической фазовой модуляции,, и – фазовые сдвиги сигналов на опорных входах синхронных детекторов первой, второй и четвертой гармоник, соответственно.

При выборе амплитуды вспомогательной гармонической фазовой модуляции радиан и нулевых фазовых сдвигах , выполняются следующие равенства:

;

.

При этом значение искомой разности фаз может быть получено путем вычисления арктангенса отношения сигналов первой и второй гармоник по формуле

.

Однако при отклонении амплитуды вспомогательной гармонической модуляции от величины значения функций Бесселя и не равны друг другу и при условии вычисление искомой разности фаз необходимо производить по формуле

, (1)

где коэффициенты , , .

Предлагаемый способ обладает повышенной точностью за счет учета изменения амплитуд сигналов первой и второй гармоник частоты вспомогательной фазовой модуляции при отклонении амплитуды вспомогательной фазовой модуляции от величины путем выделения из интерференционного сигнала напряжений первой, второй и четвертой гармоник частоты модуляции, их последующего синхронного детектирования и использования в формуле для вычисления искомой разности фаз.

Реализация способа демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока представляет собой вспомогательную гармоническую модуляцию разности фаз в фазовом волоконно-оптическом датчике, выделение из интерференционного сигнала напряжений первой, второй и четвертой гармоник частоты модуляции, их синхронное детектирование и вычисление поправочной функции, которая компенсирует ошибку, вызванную отклонением амплитуды вспомогательной гармонической модуляции от значения .

Вспомогательная гармоническая модуляция в волоконно-оптическом датчике тока задается формулой

где – частота вспомогательной модуляции, – амплитуда вспомогательной модуляции.

Волоконно-оптическое измерение электрического тока основано на детектировании фарадеевского фазового сдвига , который возникает между волнами с правой круговой и левой круговой поляризациями в специальном оптическом волокне в присутствии магнитного поля, создаваемого этим током. Фарадеевский фазовый сдвиг пропорционален измеряемому току согласно формуле

где V – постоянная Верде для волокна, N – количество витков волокна вокруг проводника с током I.

Интерференционный сигнал в волоконно-оптическом датчике тока представляет собой сумму гармоник частоты модуляции

Разложение в ряд по функциям Бесселя дает

где – среднее значение сигнала; – функции Бесселя первого рода k-го порядка.

Отсюда видно, что амплитуды гармоник зависят от величины , пропорциональной оптической мощности световой волны, и значений функций Бесселя. Четные гармоники частоты модуляции пропорциональны , а нечетные – . Рабочая точка интерферометра в волоконно-оптическом датчике тока соответствует нулевой разности фаз интерферирующих световых волн . Поэтому в отсутствии измеряемого тока детектируемый сигнал состоит только из четных гармоник частоты модуляции, а в присутствии магнитного поля, создаваемого измеряемым электрическим током, появляются так же нечетные гармоники частоты модуляции.

Для выделения квадратурных сигналов используется синхронное детектирование интерференционного сигнала на частотах , и . В результате на выходах синхронных детекторов получаются следующие сигналы:

;

;

,

где U1, U2 и U4 – напряжения первой, второй и четвертой гармоник интерферометрического сигнала на выходах соответствующих синхронных детекторов, – фарадеевский фазовый сдвиг, пропорциональный измеряемому электрическому току, – амплитуда вспомогательной гармонической фазовой модуляции,, и – фазовые сдвиги сигналов на опорных входах синхронных детекторов первой, второй и четвертой гармоник, соответственно.

При выборе амплитуды вспомогательной гармонической фазовой модуляции радиан и нулевых фазовых сдвигах , выполняются следующие равенства:

;

.

При этом значение фарадеевского фазового сдвига может быть получено путем вычисления арктангенса отношения сигналов первой и второй гармоник по формуле

.

Однако при отклонении амплитуды вспомогательной гармонической модуляции от величины значения функций Бесселя и не равны друг другу и при вычислении арктангенса возникает ошибка. Поэтому в данном способе предлагается ввести функцию, корректирующую эту ошибку.

Таким образом, для реализации способа демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока необходимо решить 2 задачи:

• выбрать оптимальную амплитуду вспомогательной гармонической модуляции;

• скорректировать ошибку демодуляции, вызванную неконтролируемым изменением амплитуды вспомогательной гармонической модуляции.

Оптимальная амплитуда вспомогательной гармонической модуляции выбирается, исходя из двух критериев: первая и вторая гармоники частоты модуляции должны быть максимальны и равны, оптимальная амплитуда должна обеспечивать минимум ошибок, связанных с ее изменением. Этим критериям соответствует – минимальная амплитуда вспомогательной гармонической модуляции, при которой .

Учет отклонения от оптимального значения осуществляется с помощью выделения из интерференционного сигнала напряжения четвертой гармоники частоты модуляции и использовании в формуле для вычисления фарадеевского фазового сдвига отношения второй гармоники частоты модуляции к четвертой

В этом случае искомый фарадеевский фазовый сдвиг рассчитывается по следующей формуле

(2)

где

– корректирующая ошибку функция и для оптимальной амплитуды вспомогательной гармонической модуляции. Коэффициенты , и являются вещественными константами и определяются методом подбора таким образом, чтобы обеспечить максимально возможную близость выражения к единице в заданной окрестности оптимальной амплитуды вспомогательной гармонической модуляции, тем самым исключая ошибку демодуляции, полученную при вычислении арктангенса.

Преимуществами данного способа демодуляции являются: выделение только четных гармоник частоты модуляции, что для ряда схем фазовых волоконно-оптических датчиков принципиально важно, вследствие отсутствия нечетных гармоник при отсутствии внешнего воздействия на датчик; коррекция ошибки, а не подстройка амплитуды модуляции к оптимальному значению.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, представленными на фиг. 1 – фиг. 3.

На фиг. 1 представлена схема волоконно-оптического датчика тока, основными составляющими которой являются широкополосный оптический источник 1 с рабочей длиной волны 1550 нм; оптический вентиль 2; Х-разветвитель 3; волоконный поляризатор 4; фазовый модулятор 5, выполненный из двулучепреломляющего (ДЛП) волоконного световода, намотанного на пьезокерамический цилиндр; волоконная линия задержки 6; подводящий тракт 7; четвертьволновая фазовая пластинка 8; чувствительный элемент 9, выполненный из волоконного световода типа Spun; зеркало 10; проводник с током 11; фотоприемное устройство 12 и блок обработки сигнала 13;

На фиг. 2 представлена блок-диаграмма способа демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока 14 с компенсацией ошибки, вызванной неконтролируемым отклонением амплитуды вспомогательной гармонической модуляции от оптимального значения, где 15, 16, 17, 30 – смесители; 18 – генератор гармонического сигнала; 19, 20 – делители частоты на два; 21, 22, 23 – регулируемые фазовращатели; 24, 25, 26 – фильтры нижних частот (ФНЧ); 27, 28 – делители сигналов; 29 – компенсирующий блок обработки сигнала; 31 – блок вычисления арктангенса;

На фиг. 3 представлены результаты численного моделирования в среде программирования NI LabVIEW (кривые 1 и 2) и экспериментальная зависимость 3 ошибки демодуляции от отклонения амплитуды вспомогательной гармонической модуляции.

Способ демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока осуществляют следующим образом.

В волоконно-оптическом датчике тока (фиг. 1) проводят вспомогательную гармоническую модуляцию на частоте, соответствующей резонансной частоте пьезокерамического фазового модулятора 5, и амплитудой, равной оптимальному значению . Не поляризованное оптическое излучение последовательно проходит через оптический вентиль 2, волоконно-оптический Х-разветвитель 3, поляризатор 4 и попадает на фазовый модулятор 5, причем ось пропускания поляризатора 4 ориентирована под углом 45° к собственным поляризационным осям входного волокна фазового модулятора 5. В фазовом модуляторе 5 оптическое излучение распространяется в виде двух световых волн с ортогональными линейными поляризациями. Далее свет проходит через волоконную линию задержки 6, длина которой определяется частотой модуляционного сигнала. Четвертьволновая фазовая пластинка 8, оси которой ориентированы под углом 45° к собственным осям подводящего тракта 7, преобразует линейно поляризованные моды в моды с круговой поляризацией. Они распространяются с разными скоростями по чувствительному волокну 9 типа Spun, который обмотан вокруг проводника с током 11. При этом между ними возникает фазовый набег , пропорциональный току в проводнике 11. Световая волна, отразившись от зеркала 10, распространяется в обратном направлении, вследствие чего левая круговая поляризация меняется на правую и наоборот. При повторном проходе фазовой пластинки 8 циркулярно поляризованные моды вновь преобразуются в линейно поляризованные, причем х и у-моды меняются местами. В результате на входе в поляризатор 4 все фазовые сдвиги между поляризованными волнами, обусловленные взаимными эффектами (влияние внешних воздействий на волокно, ДЛП в световоде), компенсируются, и сохраняется только связанный с измеряемым электрическим током фарадеевский фазовый сдвиг . Линейно поляризованные моды, проходя через поляризатор 4, интерферируют, затем интерференционный сигнал через Х-разветвитель 3 поступает на фотоприемное устройство 12. Интерференционный сигнал напряжений с фотоприемного устройства 12 попадает в блок обработки 13 сигнала датчика.

Схема блока обработки 13 представлена на фиг. 2. Сигнал волоконно-оптического датчика тока 14, попадая на первые входы смесителей 15, 16 и 17, подвергается синхронному детектированию на частоте вспомогательной гармонической модуляции , удвоенной частоте модуляции и учетверенной частоте модуляции . Для этого на второй вход смесителя 15 подается гармонический сигнал с частотой , получаемый с помощью генератора 18 гармонического сигнала на частоте и двух последовательных делителей частоты на два 19 и 20; на второй вход смесителя 16 подается гармонический сигнал с частотой , получаемый с помощью генератора 18 и делителя частоты на два 20; на второй вход смесителя 17 подается гармонический сигнал с частотой , создаваемый непосредственно генератором 18. Для изменения фаз опорных сигналов, подаваемых на вторые входы смесителей 15, 16 и 17, с целью их совпадения с фазами соответствующих частотных составляющих сигнала волоконно-оптического датчика тока 14 используются регулируемые фазовращатели 21, 22, 23. Для выделения первой, второй и четвертой гармоники частоты модуляции сигналы после смесителей 15, 16, 17 подаются на входы ФНЧ 24, 25, 26 соответственно. Отношение первой гармоники ко второй вычисляется в делителе сигналов 27, после чего попадает на первый вход смесителя 30. Отношение второй гармоники к четвертой, полученное с помощью делителя сигналов 28, подают на вход компенсирующего блока обработки сигнала 29, с выхода которого сигнал подают на второй вход смесителя 30. Сигнал с выхода смесителя 30 подают на вход блока вычисления арктангенса 31, на выходе которого получают искомый фарадеевский фазовый сдвиг.

Для проверки предлагаемого способа было проведено численное моделирование демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока при отклонении амплитуды вспомогательной гармонической модуляции от оптимального значения.

Численное моделирование проводили с использованием графических инструментов среды программирования NI LabVIEW. Оптимальное значение амплитуды вспомогательной гармонической модуляции было равно . Амплитуду вспомогательной модуляции изменяли в диапазоне ±8% от оптимального значения. При всех значениях амплитуды вспомогательной модуляции вычисляли отношения функции Бесселя первого рода 1-го порядка к функции Бесселя первого рода 2-го порядка и функции Бесселя первого рода 2-го порядка к функции Бесселя первого рода 4-го порядка. Полученные значения подставляли в формулу (2).

В результате численного моделирования были определены коэффициенты по следующему критерию: корректирующая ошибку функция в формуле (2), помноженная на , должна быть как можно ближе к единице в окрестности оптимальной амплитуды вспомогательной гармонической модуляции . Для этого были определены методом подбора значения , , . Исходя из максимально возможной близости к единице вычисляли ошибку, вносимую в измерения при отклонении амплитуды вспомогательной гармонической модуляции от оптимального значения.

Результаты численного моделирования приведены на фиг. 3.

Кривая 1 на фиг. 3 представляет собой результат численного моделирования для предлагаемого способа демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока по формуле (2). В результате компенсации ошибка не превышает 0.1% при изменении амплитуды вспомогательной гармонической модуляции в пределах ±6% от оптимального значения , и не превышает 0.0001% при изменении амплитуды вспомогательной гармонической модуляции в пределах ±3.4% от оптимального значения .

Кривая 2 на фиг. 3 представляет собой результат численного моделирования зависимости ошибки демодуляции по способу, выбранному в качестве прототипа, от отклонения амплитуды вспомогательной гармонической модуляции от оптимального значения. Ошибка демодуляции с использованием данного способа превышает 1% при отклонении амплитуды вспомогательной модуляции на ±0.5% от оптимального значения.

Из результатов численного моделирования видно, что точность демодуляции, достигаемая при использовании предлагаемого способа, при отклонении амплитуды вспомогательной гармонической модуляции на ±3.4% примерно в 10000 раз выше, чем при использовании способа, выбранного в качестве прототипа.

Способ демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока, включающий вспомогательную модуляцию разности фаз в фазовом волоконно-оптическом датчике гармоническим сигналом, выделение из сигнала, получаемого с фотоприемника, установленного на выходе фазового волоконно-оптического датчика, напряжений первой и второй гармоник частоты вспомогательной модуляции, синхронное детектирование напряжений первой и второй гармоник частоты вспомогательной модуляции и вычисление искомой разности фаз, отличающийся тем, что из сигнала, получаемого с фотоприемника, выделяют напряжение четвертой гармоники частоты вспомогательной фазовой модуляции, осуществляют его синхронное детектирование, после чего вычисляют значение искомой разности фаз по формуле

,

где – искомая разность фаз, пропорциональная измеряемому электрическому току, U1, U2 и U4 – напряжения первой, второй и четвертой гармоник интерферометрического сигнала на выходах соответствующих синхронных детекторов, коэффициенты , , фиксированы и не зависят от измеряемых величин.



 

Похожие патенты:

Изобретение касается сенсорного модуля для модульного штекерного соединителя, причем этот сенсорный модуль (1) состоит из сердцевинного сегмента (2) и по меньшей мере двух расположенных вокруг него наружных сегментов (3, 3ʹ, 3ʹʹ, 3ʹʹʹ), причем эти сегменты (2, 3, 3ʹ, 3ʹʹ, 3ʹʹʹ) в собранном состоянии составляют друг с другом полость.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройству детектирования (35), которое позволяет определять возвращение в исходное положение электрического выключателя (10).

Изобретение относится к радиопередатчикам. Технический результат изобретения заключается в обеспечении более высокой стабильности частоты и девиации при более широких диапазонах температур и изменений напряжения питания.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении точности вычислительной системы и достигается за счет того, что система содержит первое устройство, содержащее элемент для измерения напряжения первичного проводника, средство для получения выборки измеренного напряжения, средство для передачи первого сообщения и средство для определения набора переменных репрезентативных значений напряжения, на основании напряжения, измеренного в течение данного периода передачи; по меньшей мере, одно второе устройство, имеющее датчик тока для определения силы тока во вторичном проводнике, подключенном к первичному проводнику, средство для получения выборки измеренной силы тока; и элемент для расчета упомянутой энергии, включающий в себя средство для приема первого сообщения и выполненный с возможностью расчета энергии в течение данного периода передачи на основании упомянутого массива данных и выборок силы тока, связанных с данным периодом передачи.

Цифровой измеритель тока относится к устройствам измерения электрического тока. Измеритель содержит два магниторезистивных моста (5, 6), установленных равнонаправленно, и два токопровода (3, 4), соединенные так, что измеряемый ток течет в них от входа к выходу для установленных над ними мостами в противоположных направлениях.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для диагностики электромагнитных механизмов с подвижным якорем, в магнитную цепь которых встроен постоянный магнит.

Изобретение относится к гибридному транспортному средству. Гибридное транспортное средство содержит устройство накопления электроэнергии; каталитическое устройство с электроподогревом, принимающее электроэнергию из устройства накапливания электроэнергии; первый датчик определения тока, который подается на каталитическое устройство с электроподогревом; второй датчик тока определения входного/выходного тока устройства накапливания электроэнергии.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение фильтрации апериодических составляющих.

Группа изобретений относится к автоматическим регуляторам. Цифровой измерительный вход для электрического устройства автоматизации содержит приемное устройство и устройство преобразования сигналов.

Изобретение относится к электрическому оборудованию для измерения (масштабного преобразования) величин переменного тока и напряжения. Устройство измерения переменного тока и напряжения с гальванической развязкой содержит электромагнитный трансформатор тока, трансформатор тока с воздушным сердечником или с сердечником из ферромагнетика с сосредоточенным или рассредоточенным немагнитным зазором, аналого-цифровой преобразователь с оптическим выходом преобразованного сигнала, блок питания, оптическое стеклянное волокно (оптоволоконный кабель) или оптический канал связи, блок питания, цифро-аналоговый преобразователь с оптическим входом, делитель напряжения, устройство согласования выхода с трансформаторной гальванической развязкой.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается устройства для измерения электрического тока. Устройство включает в себя источник света для создания первичного поляризованного светового сигнала, фарадеевское сенсорное приспособление, выполненное с возможностью предоставления вторичного светового сигнала, измененного в поляризации относительно первичного светового сигнала, детектор для измерения вторичного светового сигнала и компенсационный элемент, обеспечивающий возможность компенсации изменения поляризации вторичного светового сигнала.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается устройства для измерения электрического тока. Устройство включает в себя источник света для создания первичного поляризованного светового сигнала, фарадеевское сенсорное приспособление, выполненное с возможностью предоставления вторичного светового сигнала, измененного в поляризации относительно первичного светового сигнала, детектор для измерения вторичного светового сигнала и компенсационный элемент, обеспечивающий возможность компенсации изменения поляризации вторичного светового сигнала.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к измерительным приборам, в которых используется эффект Фарадея. Устройство содержит источник света, первый поляризатор в виде призмы Волластона, магнитооптический элемент в виде стеклянной четырехугольной призмы высотой h, у которой на первом основании нанесено зеркальное покрытие в виде полоски, равной ширине пучка света D, а второе основание имеет две полированные наклонные поверхности с зеркальными покрытиями, составляющие с первым основанием равные углы γ=arctg(0,5D/h).

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к измерительным приборам, в которых используется эффект Фарадея. Устройство содержит источник света, первый поляризатор в виде призмы Волластона, магнитооптический элемент в виде стеклянной четырехугольной призмы высотой h, у которой на первом основании нанесено зеркальное покрытие в виде полоски, равной ширине пучка света D, а второе основание имеет две полированные наклонные поверхности с зеркальными покрытиями, составляющие с первым основанием равные углы γ=arctg(0,5D/h).

Изобретение относится к волоконно-оптическим датчикам тока. Описан волоконно-оптический датчик тока, имеющий оптоэлектронную модульную часть (10-2) для обнаружения оптического фазового сдвига, вызванного измеряемым полем в измерительном волокне (12), сенсорную головку (10-1), включающую в себя измерительное волокно (12), при этом измерительное волокно (12) является spun-волокном с высоким двулучепреломлением, имеющим длину, определенную посредством линейного интеграла вдоль пространственной кривой, заданной посредством измерительной волоконной катушки, так что длина L измерительного волокна (12) является достаточно длинной, чтобы подавлять термические нестабильности сигнала вследствие spun-характера измерительного волокна (12), в то время как эффективное количество витков волокна является достаточно низким, чтобы поддерживать максимальную чувствительность над полным диапазоном измерения волоконно-оптического датчика (10).

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Предложен способ контроля линии электропитания, содержащейся в сейсмическом кабеле и проходящей вдоль сейсмического кабеля, причем сейсмический кабель дополнительно содержит: множество сейсмических датчиков, размещенных вдоль сейсмического кабеля, множество контроллеров, размещенных вдоль сейсмического кабеля, оптическую линию передачи, проходящую вдоль сейсмического кабеля, для передачи информационных сигналов из или в контроллеры.

Группа изобретений относится к области для измерения тока или магнитного поля. Датчик тока содержит двулучепреломляющее волокно, имеющее локальное линейное двулучепреломление B≠0, в котором относительная температурная зависимость (1/B).dB/dT упомянутого двулучепреломления больше нуля для по меньшей мере одной длины волны λ и для по меньшей мере одной температуры T между -60°C и 120°C.

Группа изобретений относится к области для измерения тока или магнитного поля. Датчик тока содержит двулучепреломляющее волокно, имеющее локальное линейное двулучепреломление B≠0, в котором относительная температурная зависимость (1/B).dB/dT упомянутого двулучепреломления больше нуля для по меньшей мере одной длины волны λ и для по меньшей мере одной температуры T между -60°C и 120°C.

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к системам релейной защиты и автоматики (РЗА) с функцией автоматического повторного включения (АПВ) линий электропередачи, и может быть применено в системах релейной защиты комбинированных кабельно-воздушных линий электропередачи (КВЛ), выполняемых с функцией запрета АПВ при повреждениях на кабельном участке КВЛ.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а точнее к оптическим поляризационным приборам, в которых используется эффект Фарадея. Изобретение будет использоваться в электроэнергетике, например в высоковольтных сетях различных классов, на цифровых подстанциях и других электроустановках.

Изобретение относится к устройствам для измерения электрической мощности. Автоматизированное устройство мониторинга оборудования электрической подстанции содержит ЭВМ, соединенную с датчиками параметров оборудования подстанции.

Изобретение относится к области оптических способов измерения физических величин с использованием фазовых волоконно-оптических датчиков, в том числе волоконно-оптических интерферометров, применяемых для измерения электромагнитных полей. Техническим результатом является повышение точности демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока при непостоянстве амплитуды вспомогательной модуляции разности фаз, осуществляемой в фазовом волоконно-оптическом датчике гармоническим сигналом. Способ демодуляции сигнала волоконно-оптического датчика тока включает вспомогательную модуляцию разности фаз в фазовом волоконно-оптическом датчике гармоническим сигналом, выделение из сигнала, получаемого с фотоприемника, установленного на выходе фазового волоконно-оптического датчика, напряжений первой и второй гармоник частоты вспомогательной модуляции, синхронное детектирование напряжений первой и второй гармоник частоты вспомогательной модуляции и вычисление искомой разности фаз. При этом выделяют напряжение четвертой гармоники частоты вспомогательной фазовой модуляции, осуществляют его синхронное детектирование и используют для вычисления значения искомой разности фаз напряжения с выходов детекторов первой, второй и четвертой гармоник по предложенной формуле. 3 ил.

Наверх