- Tytuł:
-
Zastosowanie światłowodowego interferometru różnicowego w pomiarach natężenia prądu elektrycznego
The use of a Fiber Optic Differential Interferometer in Measurements of Electric Current - Autorzy:
- Ginter, Mariusz
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/2174236.pdf
- Data publikacji:
- 2022
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
- Tematy:
-
światłowodowy czujnik prądu
pomiar prądu
efekt Faradaya
dwójłomność liniowa
czujnik polarymetryczny
światłowodowy interferometr różnicowy
fiber optic current sensor
current measurement
Faraday effect
linear birefringence
polarimetric sensor
fiber differential interferometer - Opis:
-
Artykuł prezentuje czujnik prądu elektrycznego zbudowany ze światłowodowego interferometru różnicowego wykorzystujący efekt Faradaya we włóknie jednomodowym. Został on użyty do pomiaru przebiegów prądu o dużych amplitudach i częstotliwości sieciowej. Czujnik optyczny nie wprowadza dodatkowej rezystancji i indukcyjności. Elementem magnetoczułym jest światłowodowa cewka wykonana z kwarcowego jednomodowego włókna telekomunikacyjnego. Światłowód, w którym rdzeń jest skręcony dookoła swojej osi, charakteryzuje się małym wpływem wielkości zakłócających, tj. drganiom mechanicznym i zmianom ciśnienia na pracę interferometru różnicowego poprzez indukowanie we włóknie szklanym dwójłomności liniowej. Zaproponowano sposoby eliminacji wielkości wpływowych na działanie światłowodowego czujnika prądu przez zmniejszenie dwójłomności liniowej indukowanej w światłowodzie od tych wielkości. Wykreślono zależność znormalizowanego natężenia światła w układzie podstawowym i z lustrem na końcu światłowodu. Zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych rozwiązania konstrukcyjnego interferometru różnicowego bazującego na efekcie Faradaya, pracującego na długości fali 1550 nm. Zrealizowano pomiary prądu sinusoidalnego o częstotliwości 50 Hz i o amplitudach z zakresu 100-1500 A. Wyznaczono niepewność pomiaru amplitudy prądu elektrycznego w zakresie wartości mierzonych, którą oszacowano na wartość nie większą niż 1,5 %.
The article presents an electric current sensor built of a fiber-optic differential interferometer using the Faraday effect in a single-mode fiber. It was applied to measure current waveforms with large amplitudes and mains frequency. The optical sensor does not introduce additional resistance and inductance into the measured circuit, which is a desirable phenomenon in this type of measurements. The magnetosensitive element is an optical fiber coil made of a quartz single-mode telecommunications fiber. The optical fiber, in which the core is twisted around its axis, is characterized by a small influence of disturbing quantities, i.e., mechanical vibrations and pressure changes, on the working of the differential interferometer by inducing linear birefringence in the glass fiber. The methods of elimination of the quantities influencing the operation of the optical fiber current sensor were proposed by reducing the linear birefringence induced in the optical fiber from these quantities. The dependence of the normalized light intensity was plotted. The results of experimental research on a design solution of a differential interferometer based on the Faraday effect, operating at a wavelength of 1550 nm, are presented. The sensor was used for measurements of sinusoidal current with a frequency of 50 Hz and amplitudes ranging 100-1500 A. The uncertainty of measurement of the electric current amplitude was determined in the range of the measured values, which was estimated at no more than 1.5 %. - Źródło:
-
Pomiary Automatyka Robotyka; 2022, 26, 4; 99--104
1427-9126 - Pojawia się w:
- Pomiary Automatyka Robotyka
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł