JPS61234364A - 磁気光学電流測定装置及びそのドリフト補償方法 - Google Patents
磁気光学電流測定装置及びそのドリフト補償方法Info
- Publication number
- JPS61234364A JPS61234364A JP61069689A JP6968986A JPS61234364A JP S61234364 A JPS61234364 A JP S61234364A JP 61069689 A JP61069689 A JP 61069689A JP 6968986 A JP6968986 A JP 6968986A JP S61234364 A JPS61234364 A JP S61234364A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magneto
- optical
- light
- current
- wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
- G01R15/245—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect
- G01R15/246—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using magneto-optical modulators, e.g. based on the Faraday or Cotton-Mouton effect based on the Faraday, i.e. linear magneto-optic, effect
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、磁気光学電流測定装置及びそのドリフト補償
方法に関する。
方法に関する。
磁気光学電流センサは、高電圧系統における電流測定を
行なう従来の変流器に代わるものとして広く利用されて
いる。電流によって発生する磁界はファラデー効果に従
って光ビームを回転させ、光ビームの回転の程度が電流
の大きさを表わす。長期間の安定性を必要とする用途に
使用する高精度AC及びDC磁気光学センサの構成に際
しては、構成素子の老朽化、ノイズの多い環境などに起
因するドリフトが自動的に補償されるように配慮しなけ
ればならない。
行なう従来の変流器に代わるものとして広く利用されて
いる。電流によって発生する磁界はファラデー効果に従
って光ビームを回転させ、光ビームの回転の程度が電流
の大きさを表わす。長期間の安定性を必要とする用途に
使用する高精度AC及びDC磁気光学センサの構成に際
しては、構成素子の老朽化、ノイズの多い環境などに起
因するドリフトが自動的に補償されるように配慮しなけ
ればならない。
以下に図面を参照しながら説明する本発明の磁気光学電
流センサにおける独自のドリフト補償方法では、それぞ
れが異なる周波数の光を出力する2つの光源が磁気光学
センサ中に2つの光学信号を交互に発生させて、システ
ム中の光学素子の可変減衰特性に起因するドリフトの補
償を可能にするためのベースを提供する。
流センサにおける独自のドリフト補償方法では、それぞ
れが異なる周波数の光を出力する2つの光源が磁気光学
センサ中に2つの光学信号を交互に発生させて、システ
ム中の光学素子の可変減衰特性に起因するドリフトの補
償を可能にするためのベースを提供する。
本発明は、近傍の導体中を流れる電流の大きさを測定し
、偏光入力を受けて前記近傍導体中を流れる電流に応答
して2つの光出力信号を発生するファラデー回転子とし
て作用する磁気光学電流センサと、光出力信号を、比(
a−b) / (a+b)が導体中を流れる電流を表わ
すような電気信号a及びbに変換する回路手段とを含む
磁気光学電流測定装置において、入力回路手段が、a)
第1波長(λK)の光を出力する第1光源及び第2波長
(λ2)の光を出力する第2光源と、b)第1及び第
2光源を交互に作動する発光制御手段と、C)交互に作
動される第1及び第2光源から磁気光学電流センサに光
出力を導入する光学カプラー手段をカ 含み出入回路手段が、a)第1計算回路手段に電気信号
a及びbを供給する第1及び第2可変減衰手段を含み、
b)第1計算回路手段が両波長λ1及びλ2での比(a
−b) / (a+b)を計算してそれぞれの比を表わ
す出力信号E1及びE2を形成し、C)さらに第1計算
回路手段に作動的に接続されて、vlが波長λ1におけ
る磁気光学電流センサ材料組成物のヴェルデ定数、vl
が波長λ2における磁気光学電流センサ材料組成物のヴ
ェルデ定数であるとしてv2El−V2E2を計算する
第2計算回路手段を含み、その計算によって形成された
誤差信号が第1及び第2可変減衰手段に供給されて信号
a、bを修正し、関係V2E1−V1E2を維持すルコ
とによりドリフト補償が行なわれることを特徴とする磁
気光学電流測定装置。
、偏光入力を受けて前記近傍導体中を流れる電流に応答
して2つの光出力信号を発生するファラデー回転子とし
て作用する磁気光学電流センサと、光出力信号を、比(
a−b) / (a+b)が導体中を流れる電流を表わ
すような電気信号a及びbに変換する回路手段とを含む
磁気光学電流測定装置において、入力回路手段が、a)
第1波長(λK)の光を出力する第1光源及び第2波長
(λ2)の光を出力する第2光源と、b)第1及び第
2光源を交互に作動する発光制御手段と、C)交互に作
動される第1及び第2光源から磁気光学電流センサに光
出力を導入する光学カプラー手段をカ 含み出入回路手段が、a)第1計算回路手段に電気信号
a及びbを供給する第1及び第2可変減衰手段を含み、
b)第1計算回路手段が両波長λ1及びλ2での比(a
−b) / (a+b)を計算してそれぞれの比を表わ
す出力信号E1及びE2を形成し、C)さらに第1計算
回路手段に作動的に接続されて、vlが波長λ1におけ
る磁気光学電流センサ材料組成物のヴェルデ定数、vl
が波長λ2における磁気光学電流センサ材料組成物のヴ
ェルデ定数であるとしてv2El−V2E2を計算する
第2計算回路手段を含み、その計算によって形成された
誤差信号が第1及び第2可変減衰手段に供給されて信号
a、bを修正し、関係V2E1−V1E2を維持すルコ
とによりドリフト補償が行なわれることを特徴とする磁
気光学電流測定装置。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
磁気光学電流センサによる電流測定に関する従来のアプ
ローチを第1図に図解した。第1図の電流測定装置10
はオプチカル・ファイバ14、コリメータ・レンズ16
及び偏光子18を通って入射する光を入力する磁気光学
素子12を含む。偏光子18からの偏光は磁気光学素子
12を通過し、この時偏光面は素子12に対して垂直な
導体Bを流れる電流に応答して僅かな角度だけ回転する
。磁気光学素子12の出力は2つの出力を提供するよう
に構成されたアナライザ20に入射する。
ローチを第1図に図解した。第1図の電流測定装置10
はオプチカル・ファイバ14、コリメータ・レンズ16
及び偏光子18を通って入射する光を入力する磁気光学
素子12を含む。偏光子18からの偏光は磁気光学素子
12を通過し、この時偏光面は素子12に対して垂直な
導体Bを流れる電流に応答して僅かな角度だけ回転する
。磁気光学素子12の出力は2つの出力を提供するよう
に構成されたアナライザ20に入射する。
この出力のうち、一方の光出力は第2の光出力に対して
90°の角度で偏光する。アナライザ20は一方の出力
の偏光軸が偏光子18の偏光軸に対して+45°の角度
を形成し、他方の出力が偏光子18の偏光軸に対して−
45゜の角度を形成するように配向されている。コリメ
ータ・レンズ22及び24はそれぞれの光出力をオプチ
カル・ファイバ26及び28にそれぞれ集束する。検出
器30及び32が光信号を電気信号に変換し、これらの
電気信号は増幅器34及び35によってそれぞれ増幅さ
れる。電気出力信号a及びbはアナライザ20の2つの
光出力に比例する。もし両方の信号処理チャンネルCI
及びC2の実効利得が等しければ、磁気光学素子12が
母線Bの周りに閉じたパスを形成すると仮定して、(a
−b) / (a+b) =sin2θ−5in (2
VI) 〜2VIとなる。ただし、■は電流、■は磁気
光学素子12の材料のヴェルデ定数である。測定電子回
路38が上記の比を計算し、電流に比例する出力を発生
させる。この出力は光源の強さの変動及びアナライザ2
0に至るまでの光学素子の減衰の変動とは無関係である
が、アナライザ20の出力を測定電子回路38に結合す
る並列信号処理チャンネルC1及びC2の実効利得が変
動すれば電流測定に誤差が生じる。
90°の角度で偏光する。アナライザ20は一方の出力
の偏光軸が偏光子18の偏光軸に対して+45°の角度
を形成し、他方の出力が偏光子18の偏光軸に対して−
45゜の角度を形成するように配向されている。コリメ
ータ・レンズ22及び24はそれぞれの光出力をオプチ
カル・ファイバ26及び28にそれぞれ集束する。検出
器30及び32が光信号を電気信号に変換し、これらの
電気信号は増幅器34及び35によってそれぞれ増幅さ
れる。電気出力信号a及びbはアナライザ20の2つの
光出力に比例する。もし両方の信号処理チャンネルCI
及びC2の実効利得が等しければ、磁気光学素子12が
母線Bの周りに閉じたパスを形成すると仮定して、(a
−b) / (a+b) =sin2θ−5in (2
VI) 〜2VIとなる。ただし、■は電流、■は磁気
光学素子12の材料のヴェルデ定数である。測定電子回
路38が上記の比を計算し、電流に比例する出力を発生
させる。この出力は光源の強さの変動及びアナライザ2
0に至るまでの光学素子の減衰の変動とは無関係である
が、アナライザ20の出力を測定電子回路38に結合す
る並列信号処理チャンネルC1及びC2の実効利得が変
動すれば電流測定に誤差が生じる。
説明の便宜上、一方のチャンネルの実効利得をGa、第
2チヤネンルの実効利得をGtrGa (1+6)と仮
定すれば、測定電流値I′は真の電流値工との間で式 によりて規定される関係を持つ。
2チヤネンルの実効利得をGtrGa (1+6)と仮
定すれば、測定電流値I′は真の電流値工との間で式 によりて規定される関係を持つ。
従って、利得差が1096、即ち、δ−0,1であり、
電流が関係式5in2θ−20及び2VI−0,1によ
って規定される直線範囲の上端にあれば、測定電流値に
50零の誤差が生じ、比較的低い電流ではこの誤差がざ
らに大きくなるであろう。従って、両方の信号処理チャ
ンネルの利得がほぼ等しくない限り、測定装置10を利
用することによって導体Bの電流を正しく測定すること
はできない。電流を周期的に遮断し、一方の信号処理チ
ャネンルの利得を、測定電子回路の出力がゼロとなるよ
うに調節すれば信号処理チャネンルの利得をモニタする
ことができるが、磁気光学電流センサの多くの用途にお
いてこのような手順を受は容れることはできない。
電流が関係式5in2θ−20及び2VI−0,1によ
って規定される直線範囲の上端にあれば、測定電流値に
50零の誤差が生じ、比較的低い電流ではこの誤差がざ
らに大きくなるであろう。従って、両方の信号処理チャ
ンネルの利得がほぼ等しくない限り、測定装置10を利
用することによって導体Bの電流を正しく測定すること
はできない。電流を周期的に遮断し、一方の信号処理チ
ャネンルの利得を、測定電子回路の出力がゼロとなるよ
うに調節すれば信号処理チャネンルの利得をモニタする
ことができるが、磁気光学電流センサの多くの用途にお
いてこのような手順を受は容れることはできない。
ここに開示する電流センサの磁気光学材料は磁気光学材
料のヴェルテ定数が測定に使用される光の波長に応じて
異なるという事実を利用するものである。この関係を示
す典型例として、5chott 0ptical Gl
ass Inc、から市販されているSF6ガラスに関
するグラフを第2図に示した。この材料は2つの異なる
波長の光を作用させると2つの異なるヴェルデ定数を示
す。
料のヴェルテ定数が測定に使用される光の波長に応じて
異なるという事実を利用するものである。この関係を示
す典型例として、5chott 0ptical Gl
ass Inc、から市販されているSF6ガラスに関
するグラフを第2図に示した。この材料は2つの異なる
波長の光を作用させると2つの異なるヴェルデ定数を示
す。
先ず波長λ1で電流を測定し、次いで第1図の光源だけ
を変えたのち第2波長λ2で利。
を変えたのち第2波長λ2で利。
得を測定した結果、チャンネルC1及びC2の利得が等
しいとすれば、測定電子回路38の2つの出力E1及び
Elは式 %式% を満足させる。ただし、Elは波長λlで測定された(
a−b) / (a+b)の値、Elは波長λ2で測定
された(a−b)/ (a+b)の値、Vl及びv2は
それぞれ波長λl及びλ2における磁気光学材料のヴェ
ルデ定数である。
しいとすれば、測定電子回路38の2つの出力E1及び
Elは式 %式% を満足させる。ただし、Elは波長λlで測定された(
a−b) / (a+b)の値、Elは波長λ2で測定
された(a−b)/ (a+b)の値、Vl及びv2は
それぞれ波長λl及びλ2における磁気光学材料のヴェ
ルデ定数である。
2つの波長で作動し、自動的に利得を調節することによ
ッテE1v2aE2v1を維持し、(El−El)/
(Vl−V2)を計算することによって電流に比例する
ドリフトのない出力を提供する装置を第3図にブロック
ダイヤグラムで示したが、ここでは入力回路40及び出
力回路60を追加することによって第1図のシステムに
変更を加えている。
ッテE1v2aE2v1を維持し、(El−El)/
(Vl−V2)を計算することによって電流に比例する
ドリフトのない出力を提供する装置を第3図にブロック
ダイヤグラムで示したが、ここでは入力回路40及び出
力回路60を追加することによって第1図のシステムに
変更を加えている。
入力回路40は光源44及び46の出力に応答してオプ
チカル・ファイバ14に光を導入する光学ディレクショ
ナルカプラー42を含む。典型例としては発光ダイオー
ドを使用した光源44及び46は2つの異なる波長λ1
及びλ2で発光する。この光源44及び46の作動は電
源50及び52に交互に信号を供給するクロックまたは
タイミング・モジュール48の動作によフて制御される
。即ち、ディレクショナルカプラー42の一方のアーム
に接続されたオプチカル・ファイバ14に導入される光
は交互に波長λ1及び波長λ2となる。
チカル・ファイバ14に光を導入する光学ディレクショ
ナルカプラー42を含む。典型例としては発光ダイオー
ドを使用した光源44及び46は2つの異なる波長λ1
及びλ2で発光する。この光源44及び46の作動は電
源50及び52に交互に信号を供給するクロックまたは
タイミング・モジュール48の動作によフて制御される
。即ち、ディレクショナルカプラー42の一方のアーム
に接続されたオプチカル・ファイバ14に導入される光
は交互に波長λ1及び波長λ2となる。
一方、出力回路60では、増幅器34及び36の出力が
可変減衰器62及び64を介して電子回路66に供給さ
れる。可変減衰器6するか、R(uA CA3080の
ような相互コンダクタンス計算増幅器を使用することに
よって得られる。電子回路66はクロック48からタイ
ミング信号を受信するデマルチプレクサ回路と、波長λ
1における比(a−b)/ (a+b)及び波長λ2に
おける同じ比を計算することによって計算値に比例する
出力信号E1及びElを提供する回路とを含む。この計
算回路は(a+b)及び(a−b)をそれぞれ形成する
2つの計算増幅器の後段に例えばBurr Brown
DIVlooのようなアナログ除算器、アナログ・ス
イッチ及び2つのホールド回路を接続することによって
構成することができる。
可変減衰器62及び64を介して電子回路66に供給さ
れる。可変減衰器6するか、R(uA CA3080の
ような相互コンダクタンス計算増幅器を使用することに
よって得られる。電子回路66はクロック48からタイ
ミング信号を受信するデマルチプレクサ回路と、波長λ
1における比(a−b)/ (a+b)及び波長λ2に
おける同じ比を計算することによって計算値に比例する
出力信号E1及びElを提供する回路とを含む。この計
算回路は(a+b)及び(a−b)をそれぞれ形成する
2つの計算増幅器の後段に例えばBurr Brown
DIVlooのようなアナログ除算器、アナログ・ス
イッチ及び2つのホールド回路を接続することによって
構成することができる。
典型例としては電流加算計算増幅器から成る電子モジュ
ール68はV2E1=V1E2を計算して誤差信号を提
供し、この誤差信号が V2E1−V1E2となるように減衰器62及び64を
調節することにより、2つの信号処理チャンネルC3及
びC4の利得が常に等しくなるようにする。多くの場合
差動増幅器から成る電子回路69は回路66及び68の
出力信号に応答してEl−E2/Vl−V2を計算し、
導体Bにおいて測定される電流に比例する出力信号を提
供する。なおVl−V2は材料定数である。前記出力信
号は第3図に示した装置に含まれる光学素子の減衰変化
とは無関係である。
ール68はV2E1=V1E2を計算して誤差信号を提
供し、この誤差信号が V2E1−V1E2となるように減衰器62及び64を
調節することにより、2つの信号処理チャンネルC3及
びC4の利得が常に等しくなるようにする。多くの場合
差動増幅器から成る電子回路69は回路66及び68の
出力信号に応答してEl−E2/Vl−V2を計算し、
導体Bにおいて測定される電流に比例する出力信号を提
供する。なおVl−V2は材料定数である。前記出力信
号は第3図に示した装置に含まれる光学素子の減衰変化
とは無関係である。
第3図の実施例によって達成される作用効果はこれより
もやや簡単な第4図の構成からも得ら−れる。第4図の
場合、第3図の入力回路40及び出力回路600機能を
回路70にかになう。クロックまたはタイミング・モジ
ュール72が2つの電源73及び74に交互に信号を供
給すると、電源73及び74は波長の異なる2つの光源
75及び76を交互に作動する。光源75は波長λ1の
光を、光源76は波長λ2の光をそれぞれ出力する。光
源75及び76の出力は一方の出力枝がオプチカル・フ
ァイバ14と接続し、第2の出力枝が例えばHamam
atsu 51190として市販されているPINダイ
オードのような光学検出器78と接続する光学カプラー
77を通過する。
もやや簡単な第4図の構成からも得ら−れる。第4図の
場合、第3図の入力回路40及び出力回路600機能を
回路70にかになう。クロックまたはタイミング・モジ
ュール72が2つの電源73及び74に交互に信号を供
給すると、電源73及び74は波長の異なる2つの光源
75及び76を交互に作動する。光源75は波長λ1の
光を、光源76は波長λ2の光をそれぞれ出力する。光
源75及び76の出力は一方の出力枝がオプチカル・フ
ァイバ14と接続し、第2の出力枝が例えばHamam
atsu 51190として市販されているPINダイ
オードのような光学検出器78と接続する光学カプラー
77を通過する。
光学検出器78の出力は増幅器80によって増幅され、
波長λ1の光及び波長λ2の光の強さの差に比例する出
力信号を提供するためのデマルチプレクサ回路を含む回
路モジュール82に供給される。回路82によって形成
された誤差信号が電源73及び74に供給され、この電
源73及び74において、強さの差がゼロに近づくよう
にそれぞれの光源75及び76を流れる相対電流が調節
される。オプチカル・ファイバ14に供給された光学カ
プラー77の出力は上述のように磁気光学素子12によ
フて処理される。増幅回路34の出力と接続する電子モ
ジュール84はクロック72からタイミング信号を受信
するデマルチプレクサ回路を含み、波長λ1及びλ2で
それぞれ素子12に達する光の強さに比例する2つの出
力01及び02を提供する。多くの場合差動増幅器から
成る電子モジュール86はVl及びv2がヴェルデ定数
を表わすとして、量01V2−02V1を計算し、これ
を固定量KOから差し引いて、電源73及び74に誤差
信号を供給する。誤差信号が光源75及び76から出力
される光の強さを等しく変化させて 01V2−02V1を一定値に維持する一方、回路82
からの入力が波長λ1及びλ2の強さの比をカプラー7
7の出力において一定に維持する。
波長λ1の光及び波長λ2の光の強さの差に比例する出
力信号を提供するためのデマルチプレクサ回路を含む回
路モジュール82に供給される。回路82によって形成
された誤差信号が電源73及び74に供給され、この電
源73及び74において、強さの差がゼロに近づくよう
にそれぞれの光源75及び76を流れる相対電流が調節
される。オプチカル・ファイバ14に供給された光学カ
プラー77の出力は上述のように磁気光学素子12によ
フて処理される。増幅回路34の出力と接続する電子モ
ジュール84はクロック72からタイミング信号を受信
するデマルチプレクサ回路を含み、波長λ1及びλ2で
それぞれ素子12に達する光の強さに比例する2つの出
力01及び02を提供する。多くの場合差動増幅器から
成る電子モジュール86はVl及びv2がヴェルデ定数
を表わすとして、量01V2−02V1を計算し、これ
を固定量KOから差し引いて、電源73及び74に誤差
信号を供給する。誤差信号が光源75及び76から出力
される光の強さを等しく変化させて 01V2−02V1を一定値に維持する一方、回路82
からの入力が波長λ1及びλ2の強さの比をカプラー7
7の出力において一定に維持する。
電子モジュール88は01及び02の差を計算し、導体
Bの電流に比例する出力を提供する。第4図の実施例は
第3図の実施例よりも簡単であり、両波長における変化
が等しい限り、光学系の減衰変化に影響されない。
Bの電流に比例する出力を提供する。第4図の実施例は
第3図の実施例よりも簡単であり、両波長における変化
が等しい限り、光学系の減衰変化に影響されない。
第4図のシステムを構成する個々の素子を第5図に略伝
した。
した。
以上に述べた補償方法は磁気光学電流センサによるAC
電流測定にもDC電流測定にも応用できる。AC電流測
定において所期の成果を得るための条件として、光源の
スイッチング周波数が被測定電流の最高周波数よりもは
るかに高くなければならない。典型的な光源スイッチン
グ周波数は例えば100KHzである。
電流測定にもDC電流測定にも応用できる。AC電流測
定において所期の成果を得るための条件として、光源の
スイッチング周波数が被測定電流の最高周波数よりもは
るかに高くなければならない。典型的な光源スイッチン
グ周波数は例えば100KHzである。
第1図は磁気光学電流センサに用いる公知のドリフト補
償方法を略伝するブロックダイヤグラム。 第2図はSF8ガラスにおける波長によるヴェルデ定数
の変化を示すグラフ。 第3図は本発明によるドリフト補償方法を略伝するブロ
ックダイヤグラム。 第4図は本発明の簡単な実施例を略伝するブロックダイ
ヤグラム。 第5図は第4図のブロックダイヤグラムで示した実施例
の個々の素子な略伝する構成図である。 B・・・・導体 12・・・・a磁気光学素子 18・・・・偏光子 20・・・・アナライザ 30.32・・・・検出器 34.36・・・・増幅器 40・・・・入力回路 42・・・・ディレクショナルカップラ44.46・・
・・光源 48・・・・クロック信号源 50.52・・・・電流源 62.64・・・・減衰器 66.68.69・・・・電子モジュール”’ F
IG、 2
償方法を略伝するブロックダイヤグラム。 第2図はSF8ガラスにおける波長によるヴェルデ定数
の変化を示すグラフ。 第3図は本発明によるドリフト補償方法を略伝するブロ
ックダイヤグラム。 第4図は本発明の簡単な実施例を略伝するブロックダイ
ヤグラム。 第5図は第4図のブロックダイヤグラムで示した実施例
の個々の素子な略伝する構成図である。 B・・・・導体 12・・・・a磁気光学素子 18・・・・偏光子 20・・・・アナライザ 30.32・・・・検出器 34.36・・・・増幅器 40・・・・入力回路 42・・・・ディレクショナルカップラ44.46・・
・・光源 48・・・・クロック信号源 50.52・・・・電流源 62.64・・・・減衰器 66.68.69・・・・電子モジュール”’ F
IG、 2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、近傍の導体中を流れる電流の大きさを測定し、偏光
入力を受けて前記近傍導体中を流れる電流に応答して2
つの光出力信号を発生するファラデー回転子として作用
する磁気光学電流センサと、光出力信号を、比(a−b
)/(a+b)が導体中を流れる電流を表わすような電
気信号a及びbに変換する回路手段とを含む磁気光学電
流測定装置において、 入力回路手段が、 a)第1波長(λ_1)の光を出力する第1光源及び第
2波長(λ2)の光を出力する第2光源と、 b)第1及び第2光源を交互に作動する発光制御手段と
、 c)交互に作動される第1及び第2光源から磁気光学電
流センサに光出力を導入する光 学カプラー手段を含み 出力回路手段が、 a)第1計算回路手段に電気信号a及びb を供給する第1及び第2可変減衰手段を含 み、 b)第1計算回路手段が両波長λ_1及びλ_2での比
(a−b)/(a+b)を計算してそれぞれの比を表わ
す出力信号E_1及びE_2を形成し、c)さらに第1
計算回路手段に作動的に接続されて、V1が波長λ1に
おける磁気光学電流センサ材料組成物のヴェルデ定数、
V2が波長λ2における磁気光学電流センサ材料 組成物のヴェルデ定数であるとしてV2E1−V2E2
を計算する第2計算回路手段を含み、その計算によって
形成された誤差信号が第 1及び第2可変減衰手段に供給されて信号 a、bを修正し、関係V2E1=V1E2を維持するこ
とによりドリフト補償が行なわれる ことを特徴とする磁気光学電流測定装置。 2、異なる光波長において異なるヴェルデ定数を呈する
材料から成る磁気光学電流センサを含む、近接導体を流
れる電流を測定する装置において磁気光学電流に生ずる
ドリフトを補償する方法において、所定の第1及び第2
波長を有する光を磁気光学電流センサに交互に導入し、
それぞれの波長における電流レベルE1及びE2を計算
し、磁気光学センサへの光入力の強さを調節することに
より、V1及びV2がそれぞれ第1及び第2波長におけ
る磁気光学電流センサ材料組成物のヴェルテ定数を表わ
すとして、V2E1−V1E2の値をほぼ一定に維持す
ることから成ることを特徴とする磁気光学電流ドリフト
の補償方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/717,989 US4683421A (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Drift compensation technique for a magneto-optic current sensor |
US717989 | 1985-03-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61234364A true JPS61234364A (ja) | 1986-10-18 |
Family
ID=24884365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61069689A Pending JPS61234364A (ja) | 1985-03-29 | 1986-03-26 | 磁気光学電流測定装置及びそのドリフト補償方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4683421A (ja) |
EP (1) | EP0210716B1 (ja) |
JP (1) | JPS61234364A (ja) |
CA (1) | CA1245724A (ja) |
DE (1) | DE3674100D1 (ja) |
ES (1) | ES8706970A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008521374A (ja) * | 2004-11-18 | 2008-06-19 | ドン・エナジー・セールス・アンド・ディストリビューション・アクティーゼルスカブ | 簡潔な光ファイバ・ファラデー効果センサの補償 |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62272158A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Ngk Insulators Ltd | 検電装置 |
US4698497A (en) * | 1986-05-22 | 1987-10-06 | Westinghouse Electric Corp. | Direct current magneto-optic current transformer |
US4694243A (en) * | 1986-05-28 | 1987-09-15 | Westinghouse Electric Corp. | Optical measurement using polarized and unpolarized light |
FR2613839B1 (fr) * | 1987-04-10 | 1990-11-16 | Alsthom | Procede de mise a jour du facteur d'echelle d'un appareil de mesure d'intensite d'un courant electrique alternatif par effet faraday |
US5164667A (en) * | 1987-06-10 | 1992-11-17 | Hamamatsu Photonics K. K. | Voltage detecting device |
US4894608A (en) * | 1987-07-22 | 1990-01-16 | Square D Company | Electric current sensor using the faraday effect |
JP3175935B2 (ja) * | 1987-09-30 | 2001-06-11 | 株式会社東芝 | 光ファイバ応用センサ |
JPH0668508B2 (ja) * | 1988-03-03 | 1994-08-31 | 日本碍子株式会社 | 光電流・磁界計測方法及び装置 |
DE68907979T2 (de) * | 1988-04-22 | 1993-11-11 | Kansai Electric Power Co | Strom- und/oder Spannungsdetektor für ein Verteilungssystem. |
US4947107A (en) * | 1988-06-28 | 1990-08-07 | Sundstrand Corporation | Magneto-optic current sensor |
US4916387A (en) * | 1988-10-21 | 1990-04-10 | Asea Brown Boveri, Inc. | Optical system for a Faraday effect current sensor |
US5008611A (en) * | 1989-03-14 | 1991-04-16 | Square D Company | Method of eliminating the effects of birefringence from the detection of electric current using Faraday rotation |
US5124634A (en) * | 1989-03-14 | 1992-06-23 | Square D Company | Ring optical current transducer |
US5016992A (en) * | 1989-03-16 | 1991-05-21 | Forschungszentrum Julich Gmbh | Method of and apparatus for the reading of magnetically stored information |
JPH0670653B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1994-09-07 | 日本碍子株式会社 | 光温度・電気量測定装置 |
US4973899A (en) * | 1989-08-24 | 1990-11-27 | Sundstrand Corporation | Current sensor and method utilizing multiple layers of thin film magneto-optic material and signal processing to make the output independent of system losses |
US5485079A (en) | 1993-03-29 | 1996-01-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magneto-optical element and optical magnetic field sensor |
DE4334469C2 (de) * | 1993-10-11 | 1996-08-14 | Felten & Guilleaume Energie | Anordnung zur Auswertung des Meßwerts eines Meßwandlers |
DE4342410A1 (de) * | 1993-12-13 | 1995-06-14 | Abb Research Ltd | Verfahren zur magnetooptischen Strommessung und magnetooptische Strommeßeinrichtung |
DE4344856A1 (de) * | 1993-12-29 | 1995-07-06 | Abb Research Ltd | Faseroptischer Transmissionssensor mit Modulator |
US5502373A (en) * | 1994-06-15 | 1996-03-26 | Eaton Corporation | Magneto-optical current measurement apparatus |
DE19580887D2 (de) * | 1994-08-23 | 1997-05-28 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zum Messen von elektrischen Strömen aus wenigstens zwei Meßbereichen |
DE4436181A1 (de) * | 1994-10-10 | 1996-04-11 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Messen einer elektrischen Wechselgröße mit Temperaturkompensation durch Fitting |
DE4443948A1 (de) * | 1994-12-09 | 1996-06-13 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zum Messen eines Magnetfeldes mit zwei gegenläufigen Lichtsignalen unter Ausnutzung des Faraday-Effekts mit Kompensation von Intensitätsänderungen |
DE4446425A1 (de) * | 1994-12-23 | 1996-06-27 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zum Messen eines Magnetfeldes unter Ausnutzung des Faraday-Effekts mit Kompensation von Intensitätsänderungen und Temperatureinflüssen |
US6081499A (en) * | 1997-05-05 | 2000-06-27 | Seagate Technology, Inc. | Magneto-optical data storage system having an optical-processing flying head |
US5850375A (en) * | 1996-07-30 | 1998-12-15 | Seagate Technology, Inc. | System and method using optical fibers in a data storage and retrieval system |
US6034938A (en) * | 1996-07-30 | 2000-03-07 | Seagate Technology, Inc. | Data storage system having an optical processing flying head |
US5940549A (en) * | 1996-07-30 | 1999-08-17 | Seagate Technology, Incorporated | Optical system and method using optical fibers for storage and retrieval of information |
US6850475B1 (en) | 1996-07-30 | 2005-02-01 | Seagate Technology, Llc | Single frequency laser source for optical data storage system |
CN1290350A (zh) | 1998-02-12 | 2001-04-04 | 西门子公司 | 借助法拉第效应测量磁场的方法和装置 |
US6574015B1 (en) | 1998-05-19 | 2003-06-03 | Seagate Technology Llc | Optical depolarizer |
US6178284B1 (en) | 1998-09-30 | 2001-01-23 | Lucent Technologies, Inc. | Variable single-mode attenuators by spatial interference |
US6515467B1 (en) * | 1998-12-22 | 2003-02-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and system for optically detecting an electric current by means of light signals having different wavelengths |
KR20000050764A (ko) * | 1999-01-14 | 2000-08-05 | 윤종용 | 광감쇠 아이솔레이터 |
JP3582441B2 (ja) * | 2000-01-17 | 2004-10-27 | 株式会社村田製作所 | 光変調器および光変調方法 |
US6630819B2 (en) * | 2001-02-22 | 2003-10-07 | The University Of Chicago | Magneto-optic current sensor |
US7068025B2 (en) * | 2003-05-12 | 2006-06-27 | Nesa A/S | Compensation of simple fibre optic Faraday effect sensors |
WO2008065196A2 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | North Sensor A/S | Faraday effect current sensor |
US8395372B2 (en) * | 2009-10-28 | 2013-03-12 | Optisense Network, Llc | Method for measuring current in an electric power distribution system |
US9134344B2 (en) * | 2009-10-28 | 2015-09-15 | Gridview Optical Solutions, Llc. | Optical sensor assembly for installation on a current carrying cable |
DE112012005929T5 (de) * | 2012-02-23 | 2014-12-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stromsensor und elektrischer Energiewandler |
US9535097B2 (en) | 2012-07-19 | 2017-01-03 | Gridview Optical Solutions, Llc. | Electro-optic current sensor with high dynamic range and accuracy |
US9146358B2 (en) | 2013-07-16 | 2015-09-29 | Gridview Optical Solutions, Llc | Collimator holder for electro-optical sensor |
FR3105825A1 (fr) * | 2019-12-30 | 2021-07-02 | Supergrid Institute | Dispositif de mesure optique d’un paramètre physique |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3324393A (en) * | 1963-07-26 | 1967-06-06 | Gen Electric | Magneto-optical electric current sensing arrangement |
CH442520A (fr) * | 1965-04-10 | 1967-08-31 | Merlin Gerin | Dispositif de mesure électro-optique de courant |
FR92378E (fr) * | 1967-01-18 | 1968-10-31 | Merlin Gerin | Perfectionnements aux réducteurs de courant optiques |
FR2053502A5 (ja) * | 1969-07-07 | 1971-04-16 | Merlin Gerin | |
FR2067547A5 (ja) * | 1969-11-06 | 1971-08-20 | Alsthom Savoisienne | |
CH513413A (de) * | 1970-02-25 | 1971-09-30 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zur elektronischen Auswertung modulierter Lichtbündel |
US3597683A (en) * | 1970-04-24 | 1971-08-03 | Shigebumi Saito | Current transformer utilizing an electromagnetic wave, a faraday rotator, circular waveguides, horn antennae, and mode converters to measure current in a high voltage transmission line |
CH520321A (de) * | 1970-05-26 | 1972-03-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren und Anordnung zur Umformung des Signalflusses in einer lichtelektrischen Messeinrichtung |
FR2106760A5 (ja) * | 1970-09-23 | 1972-05-05 | Alsthom Savoisienne | |
FR2110625A5 (ja) * | 1970-10-23 | 1972-06-02 | Alsthom Savoisienne | |
FR2129928B1 (ja) * | 1971-03-22 | 1974-02-15 | Schlumberger Compteurs | |
FR2144987A5 (ja) * | 1971-07-05 | 1973-02-16 | Alsthom Savoisienne | |
DE2333242C2 (de) * | 1973-06-29 | 1974-12-05 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Digitaler magnetooptischer Meßwandler für Hochspannung |
US4147979A (en) * | 1975-04-16 | 1979-04-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Movable probe carrying optical waveguides with electro-optic or magneto-optic material for measuring electric or magnetic fields |
DE2541072C3 (de) * | 1975-09-15 | 1979-08-30 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Magnetooptischer Meßwandler zur Herstellung von Hochspannungsströmen |
DE2758611A1 (de) * | 1977-12-29 | 1979-07-05 | Siemens Ag | Anordnung zur magnetooptischen strommessung |
DE2758723A1 (de) * | 1977-12-29 | 1979-07-12 | Siemens Ag | Verfahren zur magnetooptischen strommessung |
SE413555B (sv) * | 1978-09-15 | 1980-06-02 | Asea Ab | Fiberoptiskt metdon |
SE413808B (sv) * | 1978-09-22 | 1980-06-23 | Asea Ab | Metdon for overforing av metsignaler via en optisk lenk |
DE2845625A1 (de) * | 1978-10-19 | 1980-04-30 | Siemens Ag | Anordnung zur elektrooptischen spannungsmessung |
SE414429B (sv) * | 1978-10-27 | 1980-07-28 | Asea Ab | Metdon med optisk signaloverforing |
SE417137B (sv) * | 1979-05-31 | 1981-02-23 | Asea Ab | Optiskt metdon for metning av magnetiska och elektriska felt |
FR2461956A1 (fr) * | 1979-07-24 | 1981-02-06 | Thomson Csf | Dispositif interferometrique de mesure de courant electrique a fibre optique |
US4547729A (en) * | 1979-10-10 | 1985-10-15 | Asea Aktiebolag | Optical fiber measuring devices |
US4540937A (en) * | 1983-06-07 | 1985-09-10 | Westinghouse Electric Corp. | Electronic circuitry with self-calibrating feedback for use with an optical current sensor |
-
1985
- 1985-03-29 US US06/717,989 patent/US4683421A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-03-14 CA CA000504086A patent/CA1245724A/en not_active Expired
- 1986-03-21 EP EP86302101A patent/EP0210716B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-03-21 DE DE8686302101T patent/DE3674100D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-03-26 JP JP61069689A patent/JPS61234364A/ja active Pending
- 1986-03-26 ES ES553474A patent/ES8706970A1/es not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008521374A (ja) * | 2004-11-18 | 2008-06-19 | ドン・エナジー・セールス・アンド・ディストリビューション・アクティーゼルスカブ | 簡潔な光ファイバ・ファラデー効果センサの補償 |
JP4869245B2 (ja) * | 2004-11-18 | 2012-02-08 | パワーセンス・アクティーゼルスカブ | 簡潔な光ファイバ・ファラデー効果センサの補償 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0210716B1 (en) | 1990-09-12 |
CA1245724A (en) | 1988-11-29 |
US4683421A (en) | 1987-07-28 |
DE3674100D1 (de) | 1990-10-18 |
EP0210716A1 (en) | 1987-02-04 |
ES553474A0 (es) | 1987-07-01 |
ES8706970A1 (es) | 1987-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS61234364A (ja) | 磁気光学電流測定装置及びそのドリフト補償方法 | |
US4613811A (en) | Faraday current sensor with fiber optic compensated by temperature, degradation, and linearity | |
US4698497A (en) | Direct current magneto-optic current transformer | |
US5113131A (en) | Voltage measuring device having electro-optic sensor and compensator | |
US5021647A (en) | Optical fiber sensor having function of compensating for all drifting components | |
EP0130706B1 (en) | Electronic circuitry with self-calibrating feedback for use with an optical current sensor | |
JPS62297716A (ja) | 物理量の大きさを測定する方法及び装置 | |
RU2589756C1 (ru) | Система регулировки периметра зеемановского лазерного гироскопа | |
KR100310374B1 (ko) | 패러데이 효과를 이용해서 2개의 반대방향 광신호로전류를측정하기위한방법및장치 | |
US3708747A (en) | Optical current transformer | |
US3629703A (en) | Balanced bridge optical transmission telemetering device for measuring an electrical quantity associated with a powerline with an independent optical balancing system | |
US6208129B1 (en) | Optical method and arrangement for measuring a periodic value having at least one frequency component | |
US6154022A (en) | Optical measuring method and optical measuring device for measuring an alternating magnetic field having intensity normalization | |
US3510226A (en) | Polarimeter with regulated photomultiplier tube | |
JP2996775B2 (ja) | 光式磁界センサ | |
JP3130582B2 (ja) | 磁気光学センサ | |
Erning et al. | A novel optical current transducer for power systems | |
JP3201729B2 (ja) | 光センサシステムの使用方法 | |
JPS59159076A (ja) | 光学式磁界センサ | |
JPS5935156A (ja) | 光変流器 | |
SU1019343A1 (ru) | Оптоэлектронное измерительное устройство | |
SU775630A1 (ru) | Устройство дл измерени нелинейности световой характеристики фотоприемника | |
SU1613981A1 (ru) | Способ измерени напр женности импульсного, электрического и магнитного полей | |
SU1262392A1 (ru) | Магнитооптический способ измерени силы тока и устройство дл его осуществлени | |
SU901920A1 (ru) | Устройство дл бесконтактного измерени тока |