Элементы конструкции измерительных приборов, предусмотренных в группах  ,17/00: ..с использованием приборов со световой модуляцией – G01R 15/24

Изобретение относится к волоконной оптике, в частности к волоконно-оптическим датчикам тока и магнитного поля. Способ измерения величины эл. тока и магн. поля включает формирование двух ортогонально поляризованных световых волн, прохождение их через оптическое магниточувствительное волокно со встроенным линейным двулучепреломлением, помещенное в измеряемое магн. поле или магн. поле измеряемого эл. тока, отражение, прохождение в обратном направлении и определение эл. тока и напряженности магн. поля по величине интенсивности проинтерферировавших отраженных световых волн. Перед входом в магниточувствительное волокно поляризацию каждой волны преобразуют в эллиптическую, перед отражением осуществляют преобразование поляризации каждой волны в циркулярную, при этом азимуты ортогональных эллиптических поляризаций волн, входящих в магниточувствительное волокно до и после отражения, либо совпадают с азимутами главных осей линейного двулучепреломления, либо ортогональны им, а эллиптичность поляризаций совпадает с собственной эллиптичностью волокна. Волоконно-оптическое устройство для измерения величины эл. тока и магн. поля, включающее источник оптического излучения, соединенный с первым входом направленного ответвителя, второй вход которого соединен с фотодетектором, а один из выходов подключен к линейному поляризатору, который через сварное соединение подключен к последовательно соединенным оптическому модулятору, линии задержки, первой фазовой пластинке, чувствительному элементу, выполненному из магниточувствительного волокна со встроенным линейным двулучепреломлением с шагом спиральной структуры L_tw и длиной биений встроенного линейного двулучепреломления L_b, и отражателю излучения. Между отражателем излучения и магниточувствительным волокном размещена вторая фазовая пластинка, при этом первая и вторая фазовые пластинки выполнены вносящими разности фаз соответственно ( ₁=arctg(2L_b/L_tw) и ₂= /2-arctg(2L_b/L_tw) между ортогональными линейно поляризованными компонентами светового излучения. Техническим результатом изобретения является увеличение динамического диапазона волоконно-оптического датчика. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к подстанциям преобразования переменного тока в постоянный и постоянного тока в переменный ток высокого напряжения. Технический результат состоит в упрощении установки и эксплуатации. Измерение постоянного тока на подстанции осуществляется на основе эффекта Фарадея в одном или более витков измерительного оптического волокна (7), помещенного в основание (5а) проходного изолятора (5), проходящего через стену (3а) помещения (3). Такое расположение используется благодаря такому факту, что основание (5а) проходного изолятора (5) находится на нулевом потенциале, что облегчает работы по установке и обслуживанию. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Устройство содержит проводящий корпус 1. Высоковольтный конденсатор 5 установлен вертикально и нижней обкладкой 6 присоединен к земле. Низковольтный конденсатор 8 низковольтного плеча емкостного делителя напряжения включен последовательно между верхней обкладкой 9 конденсатора 5 и корпусом 1 и установлен внутри корпуса 1. Выход 10 емкостного делителя через мультиплексор 11 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 12, выход которого соединен с входом блока обработки данных 13. Чувствительный элемент 19 - в виде нескольких витков оптоволокна, помещенных в жесткую защитную оболочку 20 из немагнитного материала, охватывающих провод 7 и образующих оптический трансформатор тока 21. Электронно-оптический блок 22 присоединен к чувствительному элементу 19. Электронно-оптический блок 22 образован источником электромагнитной волны оптического диапазона 23, выход которого присоединен к входу модулятора 24. Выход модулятора 24 присоединен к входу оптоволокна чувствительного элемента 19 и параллельно - к входу 25 фазового детектора 26, второй вход 27 которого присоединен к выходу оптоволокна чувствительного элемента 19. Выход фазового детектора 26 через мультиплексор 11 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 12. Технический результат заключается в расширении динамического диапазона и учета электроэнергии в режиме реального времени в сетях высокого напряжения в автономном режиме. 4 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Устройство содержит чувствительный элемент 1 в виде оптоволокна, диэлектрический изолятор 3, электронно-оптический блок 4, оптический кросс 5. Электронно-оптический блок 4 образован источником 6 электромагнитной волны оптического диапазона (например, лазером), выход которого подключен к входу модулятора 7, выход которого присоединен к входу оптического кросса 5, подключенного к входу оптоволокна чувствительного элемента 1, и параллельно к входу фазового детектора 8, второй вход которого присоединен к выходу кросса 5, подключенного к выходу элемента 1. Диэлектрический изолятор 3 выполнен в виде цилиндрической поверхности, имеющей продольный воздушный зазор 11 и установленной соосно фазному проводу 12, оптоволокно чувствительного элемента 1 установлено на цилиндрической поверхности изолятора 3 в виде поперечных полувитков 13, соединенных последовательно. Оси полувитков 13 образуют кривую линию в виде меандра. Источник 6 электромагнитной волны оптического диапазона, например лазер, создает на входе модулятора 7 плоско поляризованную волну. С выхода модулятора 7 через оптический кросс 5 плоско поляризованная волна поступает на вход оптоволокна чувствительного элемента 1 и параллельно на вход фазового детектора 8. Технический результат заключается в упрощении процесса оперативного подключения устройства контроля силы тока в фазном проводе. 1 ил.

Изобретение относится к волоконно-оптическим датчикам тока и работает на принципе эффекта Фарадея. Устройство состоит из электронного и оптического модулей. Оптический модуль включает в себя источник излучения, направленный ответвитель, последовательно расположенные поляризатор излучения, модулятор поляризации излучения, волоконная линия и измерительный чувствительный волоконный контур. Электронный модуль включает в себя блок обработки сигнала, фотодетектор и генератор сигнала, связанный с модулятором. Модулятор поляризации излучения выполнен в виде волоконного контура, расположенного в продольном магнитном поле соленоида. Волоконная линия выполнена в виде двойной бифилярной волоконной линии. Волоконный контур модулятора и двойная бифилярная волоконная линия выполнены из магниточувствительного оптического волокна с встроенным линейным двойным лучепреломлением. В волоконно-оптическом датчике тока в качестве магниточувствительного волокна с встроенным линейным двойным лучепреломлением может быть использовано микроструктурное волокно. Технический результат - повышение чувствительности и точности датчика, снижение погрешности измерения тока из-за внешних температурных и механических воздействий. 1 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области волоконно-оптических измерительных устройств и может быть использовано в интерференционных волоконно-оптических датчиках тока. Волоконно-оптический датчик тока содержит оптически соединенные источник светового излучения, разветвитель, ко второму входу которого через фотодетектор подключен блок обработки сигнала, волоконный поляризатор, волоконный фильтр, модулятор, волоконную линию задержки, четвертьволновую пластину и охватывающую токопровод сенсорную головку, выполненную на основе оптического волокна, поддерживающего циркулярную поляризацию. Блок обработки сигнала содержит опорный генератор, демодулятор, аналого-цифровой и цифро-аналоговый преобразователи, сумматор, формирователь ступенчатого пилообразного сигнала, формирователь прямоугольного сигнала и блок сравнения. Сигнальный вход аналого-цифрового преобразователя образует вход блока обработки сигнала, соединенный с выходом фотодетектора. Выход цифро-аналогового преобразователя образует выход блока обработки сигнала, соединенный с управляющим входом модулятора. Информационный выход формирователя ступенчатого пилообразного сигнала образует информационный выход блока обработки сигнала, являющийся выходом датчика тока. Выход аналого-цифрового преобразователя соединен с сигнальными входами демодулятора и блока сравнения. Выход демодулятора соединен с сигнальным входом формирователя ступенчатого пилообразного сигнала. Выход блока сравнения соединен с корректирующими входами формирователя прямоугольного сигнала и формирователя ступенчатого пилообразного сигнала. Технический результат - повышение точности и расширение диапазона измерений. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области волоконно-оптической сенсорики, в частности к сенсорной головке и датчику тока или магнитного поля. Технический результат заявленного изобретения - создание независимого от температуры измерения тока или магнитного поля с помощью легко монтируемой сенсорной головки, обеспечивающей измерение при больших диаметрах сенсорной катушки, необходимых, например, для измерения токов в проводниках большого сечения. Волоконно-оптическая сенсорная головка (2) для датчика тока или магнитного поля содержит оптическое волокно, которое включает в оптическом соединении магнитооптически активное сенсорное волокно (3) и, по меньшей мере, одно поляризуемое подводящее волокно (5), причем сенсорное волокно (3) освобождено от своей защитной оболочки. Кроме того, сенсорная головка (2) содержит капилляр (6), в котором расположено, по меньшей мере, одно сенсорное волокно (3). Сенсорная головка (2) выполнена далее с возможностью сгибания в зоне сенсорного волокна (3) для уменьшения трения между сенсорным волокном (3) и капилляром (6), в капилляре имеется антифрикционное средство. Антифрикционным средством (7) является масло или сухая смазка. Капилляр окружен оболочкой (8). Сенсорная головка (8) обеспечивает в самой значительной степени независимые от температуры измерения, проста в монтаже и обеспечивает измерения на проводниках большого сечения. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано в электроэнергетике, в измерительной технике высоких напряжений, в области релейной защиты и автоматике. Технический результат заключается в повышении надежности и стабильности измерений в условиях длительной эксплуатации при всех видах воздействующего электрического напряжения, воздействующих механических нагрузок и различных воздействиях факторов внешней среды. Волоконно-оптический трансформатор тока включает токоведущий контур, охваченный магнитооптическим чувствительным элементом в виде катушки из оптического волокна, оптически связанные с чувствительным элементом средство ввода в волокно поляризованного светового сигнала, средство деления поляризованного светового сигнала на взаимно ортогональные линейно-поляризованные составляющие, а также узел преобразования составляющих в нормированные по интенсивности электрические сигналы и блок формирования измерительного сигнала и определения по нему измеряемой величины. При этом элементы волоконно-оптического трансформатора тока размещены на опорном изоляторе с защитным покрытием, снабженном высоковольтной арматурой и фланцем нулевого потенциала. 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Датчик имеет источник последовательности разнесенных во времени лазерных импульсов с задаваемыми интенсивностями, длительностями импульсов и временными интервалами между импульсами, стеклянную кювету с резонансной средой, помещенную внутрь соленоида. Снаружи от первого торцевого окна кюветы установлены две скрещенные относительно друг друга поляризационные призмы Глана и поворотное зеркало. Снаружи от другого торцевого окна кюветы установлен уголковый зеркальный отражатель. Входная поляризационная призма Глана задает направление линейной поляризации возбуждающих лазерных импульсов. Выходная поляризационная призма Глана служит для разложения сигнала фотонного эха на две ортогональные составляющие. Изобретение направлено на исключение влияния на результат регистрации угла нефарадеевского поворота вектора поляризации фотонного эха колебаний характеристик резонансной среды вследствие изменения температуры, давления и влажности окружающей среды. 1 ил.

Поляризованный световой сигнал пропускают через магнитооптический чувствительный элемент в виде закрученного вдоль направления распространения излучения одномодового оптического волокна. Прошедший через чувствительный элемент световой сигнал делят на две пары взаимно ортогональных линейно поляризованных составляющих, отличающиеся друг от друга угловой ориентацией. Определяют на выходе чувствительного элемента азимутальный угол и угол эллиптичности поляризации светового сигнала. Дополнительно определяют двулучепреломление в выходном фиксирующем соединителе оптического волокна, с его использованием находят состояние поляризации светового сигнала в конце волокна перед выходным фиксирующим соединителем. Формируют измерительный сигнал с учетом угла ориентации между парами и двулучепреломления в выходном фиксирующем соединителе и по нему находят измеряемую величину. Получаемый технический эффект заключается в уменьшении искажения формы измерительного сигнала и повышении стабильности измерений при воздействии температуры и вибраций. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство предназначено для измерения однократных импульсов тока с длительностью, лежащей в наносекундном диапазоне длительностей. Устройство состоит из магнитооптического датчика, подключенного к входу измерительно-вычислительного блока. Магнитооптический датчик содержит источник линейно-поляризованного светового излучения, который через волоконный световод из магнитооптического материала подключен к входу поляризационно-чувствительного фотоприемника. Волоконный световод состоит из n чувствительных элементов в виде одинаковых дуг, образующих замкнутый контур и охватывающих токопровод с измеряемым током. Чувствительные элементы соединены между собой (n-1) одинаковыми волоконно-оптическими линиями задержки. Волоконно-оптические линии задержки выполнены в виде катушек с витками того же волоконного световода. Плоскости витков катушек перпендикулярны силовым линиям магнитного поля, создаваемого измеряемым током. Такая конструкция позволяет использовать всего один магнитооптический датчик, в отличие от ближайшего аналога. 2 ил.