Магнитооптический преобразователь электрического тока для информационно-измерительных и управляющих систем

• Автор: Авдонина, Надежда Алексеевна
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 167 с. : ил.

С ОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И КЛАССИ- ' ФИКАЦИЯ МАГНИТООПТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

1.1. Термины и определения, используемые в области ИИС

1.2. Структурные схемы ИИС

1.3. Сопоставительная оценка методов и средств измерения

электрического тока

1.3.1. Магнитооптические эффекты

1.4. Классификация и принципы построения МОПТ

' 1.4.1. Ячейка Фарадея в материале световода

1.4.2. МОПТ с разделением поляризованного светового сигнала

на две пары взаимно ортогональных составляющих
1.4.3. МОПТ с волоконным световодом из п чувствительных элементов в виде дуг
1.4.4. Использование двух источников светового излучения
1.4.5. МОПТ с магнитооптическим материалом в У-образном материале световода
1.4.6. МОПТ с магнитоактивным элементом внутри соленоида
1.4.7. МОПТ с использованием двулучепреломляющего анализатора для измерения постоянных токов
1.4.8. МОПТ с оптически активным кристаллом
1.4.9. Многократное отражение светового сигнала
1.5. Способы улучшения эксплуатационных характеристик МОПТ
на эффекте Фарадея
Выводы по главе 1
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МОПТ
2.1. Основные статические магнитные параметры

2.2. Зависимость светового излучения от магнитных и электрических
параметров МАЭ
2.3. Интенсивность света, прошедшего через оптическую систему
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С МАГНИТООПТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
3.1. Определение оптимальных параметров, характеризующих чувствительность МАЭ
3.2. Преобразование входной физической величины в процессе ее регистрации в МОПТ
3.3. Характеристики измерительной системы
3.3.1. Статическая характеристика преобразования МОПТ
3.3.2. Чувствительность МОПТ
3.3.3. Порог чувствительности
3.3.4. Нелинейность системы
3.3.5. Помехи, возникающие в ИИС
3.4. Классификация погрешностей
3.4.1. Систематические погрешности
3.4.2. Случайные погрешности
3.4.3. Суммирование погрешностей
3.4.4. Шумы магнитооптических систем
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТЕЙ МОПТ. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ
ИИС С МОПТ
4.1. Методика и результаты проведения эксперимента
4.2. Экспериментальное определение номинальной характеристики и погрешностей МОПТ. Нормирование погрешностей МОПТ
4.3. Проектирование магнитооптической измерительной системы

4.4. Разработка структурной схемы ИС
4.5. Расчет и выбор основных элементов структурной схемы ИС
4.5.1. Лазерный ди од
4.5.2. Поляризатор, анализатор
4.5.3. Материал для МОЯФ
4.5.4. Фотоприемник
4.5.5. Усилитель
4.5.6. Аналого-цифровой преобразователь
4.5.7. Микроконтроллер
4.5.8.Буквенно-цифровой индикатор
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

где 1к - начало измерения на к-ом чувствительном элементе 5к .
При этом углу фк фарадеевского вращения будет соответствовать сигнал на выходе фотоприемника 3:
По закону полного тока интеграл по контуру равен току, протекающему по токопроводу, охватываемому этим контуром. В данном случае это будет измеряемый ток /Л. (/):
1.4.4. Использование двух источников светового излучения
Для измерения тока существуют и совершенно противоположные по сравнению с предыдущими, способы и устройства, не зависящие от влияния температуры на результаты измерений и не требующие компенсационных устройств для силы света (рис. 1.11) [37].
От двух лазерных источников LDI, LD2 лучи света 1,2 с помощью лучеделителя 3 попеременно поляризуются ортогонально друг другу и через коллиматоры 4 и б, связанные НВ-волокном (волокно с сильно наведенным двулучепреломлением), через магнитооптический токовый датчик 7 (9 — проводник с током, 8 - изоляция проводника) попадает в анализатор 10.
U(t'+tk) = sin( 2 Cvcpk (t +tk ))
(1.10)

(1.11)
(1.12)
Или с учетом (1.10) эта формула может быть переписана в виде:
I*(t) = Д7Г Z arcsin(U (t +tk))'
(1.14)