Информационно - измерительная система с волоконно-оптическим преобразователем магнитного поля

• Автор: Левина, Татьяна Михайловна
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МАГНИТНОГО
ПОЛЯ В ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
1Л. Информационно-измерительные системы
1.2. Сравнительный анализ методов и средств измерения магнитного поля и классификация известных преобразователей магнитного поля
1.2.1. Магнитооптические преобразователи
1.3. Сопоставительная оценка магнитных преобразователей
1.4. Принципы построения волоконно-оптических преобразователей магнитного поля
1.4.1. Поворот плоскости поляризации света в витке оптического волокна
1.4.2. Разделение луча света с выхода витка оптического волокна на два луча
1.4.3. Переплетение входных и выходных световодов витка оптического волокна
1.4.4. Последовательное соединение между собой (п-1) чувствительных элементов световода
1.4.5. Последовательное соединение оптического волокна с зеркальной пьезокерамической мембраной
1.4.6. Использование двух световодов, охватывающих токопровод и соединенных поляризационно-нечувствительным соединителем
1.4.7. Введение магнитооптических пленок между оптическим волокном и модовым фильтром
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
Глава II. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ (ВОПМП) ДЛЯ

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ (ИИС) ПОВЫШЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
2.1 Физическая модель ВОПМП
2.2 Математическая модель ВОПМП
2.2.1. Определение основных параметров, характеризующих величину магнитного поля
2.2.2. Распространение оптического излучения в веществе
2.2.3. Движение световой волны в оптической системе чувствительного элемента ВОПМП
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ II
Глава III. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИЕТЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
3.1 Точность ВОПМП и методы ее нормирования
3.2 Классификация погрешностей ВОПМП
3.3. Методические источники основной погрешности ВОПМП
3.3.1. Влияние температуры на диамагнитное оптическое волокно
3.3.3. Влияние сторонних источников излучения
3.4 Инструментальные источники основной погрешности
3.4.1 Влияние погрешности неоднородности среды ВОПМП
3.4.2 Нестабильность коэффициента передачи схемы
3.5. Внутренние источники дополнительной погрешности ВОПМП
3.5.1 Питание от источников вторичного электропитания
3.5.2 Питание измерительной цепи от автономного источника
3.6 Внешние источники дополнительной погрешности ВОПМП
3.6.1. Влияние климатических факторов
3.6. Построение модели погрешности ВОПМП для ИИС
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ III
Глава IV. РАЗРБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
4.1. Методика проведения эксперимента
4.2. Результаты проведения эксперимента
4.3. Основы проектирования ВОПМП
4.3.1. Методика проектирования и расчет оптимальных конструктивных и рабочих параметров ВОПМП
4.4. Экономическая эффективность инвестиций в ИИС С ВОПМП
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ IV
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Источник светового излучения оптически подключен к входу первого световода, выход которого через соединитель световодов оптически подключен к входу второго световода, выход второго световода оптически подключен к анализатору, который, в свою очередь, подключен к регистратору. Световоды выполнены из магнитооптических материалов с постоянными Верде соответственно VI, У2
Устройство предназначено для измерения силы токов в мощных электрофизических установках. Оно должно позволять измерять силу тока до 10 МА. Результатом измерения данным устройством больших сил токов является расширение верхней границы диапазона измеряемых токов до:
При постоянной Верде V / =4,71* 10~б рад/А и К2=4,54*10'6 рад/А максимальное значение измеряемого тока будет равно 18 МА.
1.4.7. Введение магнитооптических пленок между оптическим волокном
и модовым фильтром
Приведем пример седьмого принципа построения (рис. 1.13) волоконно-оптического датчика магнитного поля, состоящего из источника света, устройства для ввода света в оптическое волокно в первом плече разветвленной части У - образного оптического волокна, магнитооптического материала в торце неразветвленной части оптического волокна, фотоприемника во втором плече разветвленной части оптического волока [79].