Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  efekt Faradaya
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
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 %.
EN
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 %.
2
Content available remote Measurement of electric current using optical fibers: A Review
EN
This article deals with the measurement of electric current in the energy via optical fibers. Nowadays, the measurement of the electrical current by using optical fiber most commonly based on the principle of Faraday effects, thus the magneto-optic effect. FOCS (Fiber-Optic Current Sensor) is very accurate, modular and easy to install. Another advantage is the isolation of the measuring part from the primary technology, which is sensed. Optical fibers can also be used to measure the inside of the transformer. It also offers the possibility of measuring the temperature of winding. The main contribution of the paper is to summarize interesting published results to date, approaches and basic principles leading to the analysis and to defining the electrical values such as electrical current using fiber optic technology.
PL
W artykule opisano możliwości pomiaru prądu przy wykorzystaniu światłowodów. Czujnik FOCS (fiber optic current sensor) jest dokładny I łatwy do instalacji. Inną zaletą jest oddzielenie galwaniczne od toru prądowego. W artkule przedstawiono przegląd prac na ten temat, przegląd rozwiązań konstrukcyjnych I zastosowań oraz analizę właściwości metody.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań własności magnetooptycznych szkieł tellurowych 70TeO2-5X-10P2O5-10ZnO-5PbF2 (X = MgO, Bi2O3). Badania przeprowadzono dla czystych matryc szkieł syntezowanych z użyciem różnych modyfikatorów oraz szkieł dodatkowo domieszkowanych jonami erbu Er3+. Celem domieszkowania jonami paramagnetycznego pierwiastka z grupy lantanowców była próba uzyskania w badanych materiałach większych wartości stałej Verdeta. W oparciu o pomiary stałopolowej podatności magnetycznej z użyciem magnetometru wibracyjnego oceniono własności magnetyczne szkieł, określając dominujący rodzaj uporządkowania magnetycznego. Otrzymane wyniki badań wskazują na paramagnetyczny charakter uporządkowania magnetycznego w badanych szkłach. Domieszkowanie szkła paramagnetycznymi jonami Er3+ powodowało zwiększenie wartości ich podatności magnetycznej, co sugeruje możliwość obserwacji lepszych własności magnetooptycznych. Własności magnetooptyczne szkieł tellurowych określono w oparciu o pomiary efektu Faradaya i obliczenia wartości stałej Verdeta dla różnych długości fali spolaryzowanego światła. Uzyskane wyniki potwierdzają polepszenie się własności magnetooptycznych badanych szkieł pod wpływem domieszkowania jonami erbu. Dla wielu długości fal zaobserwowano wyższe wartości kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła pod wpływem wzdłużnego pola magnetycznego. Obliczone na tej podstawie wartości stałej Verdeta wykazują istotny wzrost wywołany domieszkowaniem i uzyskane wartości są porównywalne do parametrów obserwowanych w szkłach tellurowych modyfikowanych lantanem. Prezentowane wyniki mogą być istotne dla opracowania nowych materiałów na bazie szkieł tellurowych do zastosowań w urządzeniach optoelektronicznych wykorzystujących efekt Faradaya.
EN
The paper presents the results of investigations of the magnetooptic properties of 70TeO2-5X-10P2O5-10ZnO-5PbF2 (X = MgO, Bi2O3) telluric glasses. Tests were conducted for clean matrices of glasses synthesized using various modifiers and glasses additionally doped with Er3+ erbium ions. The purpose of doping with paramagnetic ions from the lanthanide group was an attempt to obtain higher Verdet constant values in the materials studied. Based on measurements of permanent magnetic susceptibility with a vibration magnetometer, the magnetic properties of the glasses were determined, defining the dominant type of magnetic arrangement. The obtained results indicate the paramagnetic character of the magnetic order in the examined glass. The uptake of Er3+ ions into paramagnetic glass increased the value of their magnetic susceptibility, suggesting the possibility of observing improved magnetooptic properties. The magneto-optical properties of telluric glasses were determined based on Faraday effect measurements and the calculation of the Verdet constant values for different wavelengths of polarized light. The results confirm the improvement of magnetooptical properties of the examined glasses under the effect of doping with erbium ions. For many wavelengths, the values of the polarization angle of the light were observed as a result of the longitudinal magnetic field. The Verdet constant values calculated on this basis show significant increase due to doping and the resulting values are comparable to the parameters observed in lanthanum-type tellurium glasses. The presented results may be important for the development of new materials based on telluric glasses for optoelectronic devices using the Faraday effect.
PL
W artykule omówiona została zasada działania światłowodowego czujnika polarymetrycznego wykorzystującego efekt Faradaya, który zmienia płaszczyznę polaryzacji liniowo spolaryzowanego światła w wyniku oddziaływania płynącego w przewodniku prądu elektrycznego. Zaproponowano układ pomiarowy, w którym do otrzymania wiązki jednomodowej o długości fali 1550nm użyto lasera wielomodowego i światłowodowej siatki Bragga. Zaprezentowano wyniki pomiarów prądu sinusoidalnie zmiennego z wykorzystaniem zaproponowanego rozwiązania układowego. Podano podstawowe parametry metrologiczne światłowodowego czujnika prądu zbudowanego dla długości fali 1550 nm. Zastosowano zaproponowany układ optyczny do pomiarów prądów o przebiegach sinusoidalnych o częstotliwości sieciowej i amplitudach z zakresu od 50A do 1000A.
EN
In this article the fiber optics polarimetric current sensor using Faraday effect, which changes the polarization plane of linear polarized light is presented. The measuring system in which to obtain a single-mode beam having a wavelength of 1550 nm multimode laser and fiber Bragg gratings was used is proposed. The results of sinusoidal current measurements using the proposed solution of electric current sensor are presented. The basic metrological parameters of fiber optic current sensor built on wavelength 1550nm are provided. Which was built was the optical system used to measure currents with sinusoidal waveforms network frequency and amplitude range from 50A to 1000A.
PL
W pracy krótko scharakteryzowano jednomodowe światłowody telekomunikacyjne, które mogą być stosowane do budowy czujników wykorzystujących magnetooptyczne zjawisko Faradaya. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych dotyczących projektowania światłowodów jednomodowych oraz sformułowano wnioski dla projektantów światłowodów, które wynikają z właściwości materiałowych rozpatrywanych szkieł tlenkowych – domieszkowania rdzenia GeO2 oraz właściwości propagacyjnych i geometrycznych – długości fali odcięcia i geometrii rdzenia.
EN
In this article are briefly characterized telecommunication single mode optical fibers, which may be used in the construction of the sensors using magneto-optical Faraday effect. In this paper are presented the results of simulation studies, which focused on designing of single mode optical fibers. In this study, the general conclusions regarding the material properties of oxide glass, the geometrical and propagation properties of optical fibers are formulated.
PL
W pracy krótko scharakteryzowano polarymetryczny przetwornik prąd – kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła (I – α) oraz wpływ długości fali świetlnej i temperatury na stałą Verdeta, która jest współczynnikiem proporcjonalności pomiędzy wymuszeniem magnetycznym i reakcją materiału – krzemionki SiO2 domieszkowanej GeO2, z której wykonany jest rdzeń światłowodu. Zdefiniowano charakterystykę statyczną rozpatrywanego przetwornika oraz wynikającą z niej czułość statyczną. Wyznaczono charakterystykę statyczną przetwornika idealnego i rzeczywistego, a na ich podstawie określono czułość statyczną przetwornika idealnego i rzeczywistego oraz błędy statyczne przetwornika rzeczywistego. Sformułowano ogólne wnioski dotyczące właściwości metrologicznych polarymetrycznych przetworników I – α, do budowy których wykorzystuje się jednomodowe światłowody telekomunikacyjne różnych standardów.
EN
This article briefly characterizes polarimetric current – angle of rotation of light polarization converter (I – α) and the impact of wavelength and temperature for the Verdet constant, which is the coefficient of proportionality between magnetic forcing and response material - silica SiO2 doped by GeO2, of which the fiber core is made. The static characteristic and static sensitivity ware defined for this converter. The static characteristic and statistic sensitivity of the ideal and the actual converter and the statistic errors of the actual converter have been designated. Have been formulated the general conclusions concerning the metrological characteristics of polarimetric converter I – α, whose structures are based of different standards of telecommunication single mode optical fibers.
PL
W pracy zaprezentowano światłowodowy czujnik polarymetryczny wykorzystujący efekt Faradaya zmieniający płaszczyznę polaryzacji światła liniowo spolaryzowanego pod wpływem oddziaływania płynącego prądu w przewodniku. Przedstawiono wyniki analizy wpływu indukowanej dwójłomności w światłowodzie jednomodowym na podstawowe parametry opisujące polaryzację na wyjściu czujnika prądu. Do analizy stanu polaryzacji wykorzystano macierze Jonasa opisujące wszystkie elementy toru optycznego. Dokonano obliczeń numerycznych parametrów stanu polaryzacji: natężenie światła, azymutu i eliptyczność wiązki wyjściowej dla trzech konfiguracji polarymetrycznego czujnika natężenia prądu. Przedstawione wyniki badań stanowią materiał źródłowy przy wyborze konkretnego układu pomiarowego światłowodowego czujnika prądu wykorzystującego polarymetr.
EN
In this latter the fiber optics polarimetric current sensor using Faraday effect, which changes the polarization plane of linear polarized light is presented. The results of analysis of the impact of linear birefringence induced in singlemode fiber on the basic parameters describing the polarization on the output of the current sensor were described. For the analysis of the state of polarization on the output of the sensor the Jones matrix which describe all the elements of the optical circuit were used. The numerical parameters of the state of polarization of light intensity, azimuth and ellipticity of the output beam for the three configurations polarimetric sensor current were calculated. The results are the basis to the selection of a particular measurement system using fiber optic current sensor polarimeter.
PL
W pracy krótko scharakteryzowano odporne na zginanie jednomodowe światłowody telekomunikacyjne typu G.657. Zaprezentowano technikę wyznaczania wartości współczynników równania Sellmeiera, na podstawie którego można wyznaczyć wartość stałej Verdeta światłowodu wykorzystywanego do budowy cewki pomiarowej polarymetrycznego czujnika natężenia prądu. Sformułowano ogólne wnioski dotyczące właściwości metrologicznych polarymetrycznych czujników natężenia prądu w przewodach fazowych linii elektroenergetycznych linii wysokiego napięcia, w których cewka pomiarowa została wykonana z jednomodowego światłowodu telekomunikacyjnego G.657. Wskazano zalety tego rozwiązania w porównaniu do stosowanych w czujnikach standardowych jednomodowych światłowodów telekomunikacyjnych G.652.
EN
This article briefly characterizes fiber a bending loss insensitive single mode telecommunication fiber G.657. Presented a technique of determining the coefficients of Sellmeier equation, by which it can be determine the value of the Verdet constant of optical fiber, which can be used to carry out the measuring coil of polarimetric current sensor. Have been formulated the general conclusions concerning the metrological characteristics of polarimetric current sensor which measure current in wires of hogh-voltage power lines and in which the measuring coil was made of a single mode telecommunication fiber G.657. Pointed out the advantages of this solution compared to the standard single mode telecommunication fiber G.652.
PL
W artykule opracowano i przedstawiono model matematyczny układu laser – włókno światłowodowe występujące w kablu OPGW albo OPCC - detektor, w którym na zmianę polaryzacji propagowanego światła mają wpływ następujące czynniki: polaryzacja źródła światła, dwójłomność włókna światłowodowego, zewnętrzne pole magnetyczne przewodu fazowego linii elektroenergetycznej. Korzystając z wyników symulacji komputerowej przeprowadzonej dla różnych długości przewodów fazowych linii elektroenergetycznych wysokiego napięcia oraz dla różnych typów jednomodowych światłowodów telekomunikacyjnych, które mogą być stosowane w kablach OPGW i OPCC, sformułowano ogólne wnioski dotyczące wpływu pola magnetycznego na dyspersję polaryzacyjną - PMD.
EN
The article was developed and presents a mathematical model of the system consisting of laser - optical fiber located in the OPGW or OPCC cable - detector, in which to change the polarization of light following factors influence: polarization of the light source, birefringence of optical fiber, external magnetic field of high-voltage power line phase conductor. Using the results of computer simulation carried out for different lengths of the phase conductors of high-voltage power line and for various types of the telecommunication single-mode optical fibers which can be used in the OPGW and OPCC cables, general conclusions about the impact of magnetic field on the polarization mode dispersion - PMD have been formulated.
EN
Evolution of polarization state is described by new mathematics, namely, by angular variables technique (AVT) which describes behavior of the angular parameters of polarization ellipse in magnetized plasma. From this point of view the polarization of electromagnetic waves in magnetized plasma is studied in conditions, when Cotton-Mouton effect is weak enough as compared with Faraday one. The method of consequent approximations is applied, which uses the ratio of Cotton-Mouton [omega], and Faraday [omega]3 parameters, as a small parameter of a problem and allows obtaining simple analytical expressions for ellipticity angles approximations.
PL
Przy pomocy nowego modelu matematycznego – techniki zmiennych kątowych (AVT), opisana jest ewolucja stanu polaryzacji z ukazaniem zachowania kątowych parametrów elipsy polaryzacji w namagnetyzowanej plazmie. Z tego punktu widzenia analizowany jest stan polaryzacji wiązki elektromagnetycznej w warunkach, gdy efekt Cottona-Moutona jest niewielki w porównaniu z efektem Faradaya. Zastosowana metoda kolejnych przybliżeń pozwala wykorzystać stosunek parametrów [omega] (Cotton-Mouton), oraz [omega]3 (Faraday), jako kolejny, mały parametr, pozwalający uzyskać proste analityczne wyrażenia dla kątów opisujących stan elipsy polaryzacji.
PL
Głównymi składnikami wykonanych podstawowych badań było: opracowanie i wykonanie układów pomiarowych służących do pomiaru pól magnetycznych przy użyciu światłowodów, opracowanie czujników światłowodowych oraz wykonanie obliczeń i pomiarów pól magnetycznych występujących w urządzeniach elektromagnetycznych. Niżej zamieszczone opracowanie zawiera wyniki obliczeń numerycznych rozkładów pola magnetycznego w jednym ze stosowanych w badaniach układów magnetycznych. Celem tych obliczeń było wyznaczenie miejsc oraz sposobu umieszczenia czujnika światłowodowego w układzie magnetycznym urządzeń elektromagnetycznych tak, aby mógł być spełniony magnetooptyczny efekt Faradaya.
EN
The main components of the basic investigations conducted were: developing and execution of measuring systems serving for measuring magnetic fields by means of optical fibres, developing optical fibre sensors and performing calculations and measurements of magnetic fields occurring in electromagnetic equipment. The elaboration below contains results of numerical calculations of magnetic field distribution in one of the magnetic systems used in the investigations. The aim of these calculations was to determine the positions and the way of placement of the optical fibre sensor in the magnetic system of electromagnetic equipments, so that the magnetic effect of Faraday could be obtained.
PL
W pracy przedstawiono światłowodowy czujnik polarymetryczny wykorzystujący efekt Faradaya zmieniający płaszczyznę polaryzacji światła liniowo spolaryzowanego pod wpływem oddziaływania płynacego prądu w przewodniku. Zaprezentowano wyniki analizy wpływu indukowanej dwójłomności w światłowodzie jednomodowym na podstawowe parametry opisujące polaryzacje na wyjściu czujnika prądu. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych proponowanego rozwiązania. Podano charakterystykę przetwarzania i czułość czujnika dla prądu elektrycznego o częstotliwości sieciowej, określono niepewność czujnika w zakresie wartości skutecznych prądu, która jest nie większa niż 2%. Czujnik ten zastosowano do pomiaru prądu sinusoidalnie zmiennego o amplitudach od 0 do 700 A i o częstotliwości 50 Hz.
EN
In this paper a fiber-optic polarimetric current sensor using the Faraday effect changing the polarization plane of linear polarized light is presented. The analysis results of the impact of linear birefringence induced in a singlemode fiber on the basic parameters describing polarization at the current sensor output are described. For the analysis of the polarization state at the sensor output, the Jones matrices describing all the elements of the optical circuit were used. The sensor consists of an FSM633 He-Ne laser (of 633 nm wavelength) made by NewPort. The coil has 25 convolutions and diameter of 5 cm. The fiber optic was spun 15 times per meter (15 turns/m) to reject the linear birefringence which is induced as the result of flexing the fiber. The experimental investigations of the proposed solution were carried out on a measuring position specially constructed for this type of measurements in which alternating currents were generated by a short circuit transformer. The investigation results are given in the paper. The current was measured within the range from 0 to 700A. The characteristics of processing, the sensor sensitivity for the power frequency current and the sensor uncertainty within the range of efficient current values which is not higher than 2% are also presented in the paper.
EN
In investigations of magnetic flux distribution in electromagnetic equipment it is possible to apply a method, using magnetooptic effects. The paper presents results of measurements of the value of the leakage flux appearing in air channels of the magnetic cores being modeled, of the investigated electromagnetic equipment (electrical machine, electric apparatus or transformer). The magnetooptic sensor (fiber optical) is placed in the channel of the core. The paper includes results of verifying numerical calculations of the magnetic leakage flux density in the air channel. Examples of design solutions of magnetic systems are given, where is possible to apply measuring systems fulfilling the role of overcurrent apparatus.
EN
The paper presents results of magnetic field investigations using the Faraday effect. The magnetic field source was the current flowing through an additional winding in a magnetoelectric motor. The possibility of using an optical fibre sensor for determining the value of an external magnetic field was analysed which can affect the permanent magnet during motor operation. Results of measurements of the tangential component of the magnetic induction in the air gap of the motor are presented, obtained using an optical fibre as a magnetic field sensor. The effect of the magnetic system design on the possibility of measuring the magnetic induction using an optical fibre sensor was analysed.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań pola magnetycznego przy zastosowaniu efektu Faradaya. Źródłem pola magnetycznego był prąd przepływający przez dodatkowe uzwojenie w silniku magnetoelektrycznym. Analizowano możliwość zastosowania czujnika światłowodowego do określania wartości zewnętrznego pola magnetycznego, jakie może wpływać na magnes trwały w trakcie pracy silnika. Przedstawiono wyniki pomiarów składowej stycznej indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej silnika, uzyskanych przy zastosowaniu światłowodu jako czujnika pola magnetycznego. Analizowano wpływ konstrukcji układu magnetycznego na możliwość pomiaru indukcji magnetycznej przy zastosowaniu czujnika optycznego.
PL
Praca stanowi zbiór wyników badań mających na celu opracowanie nowego sposobu charakteryzowania pola magnetycznego pod względem wartości jego parametrów. Pole pochodziło od magnesów trwałych spełniających rolę wzbudzenia w układzie magnetycznym (maszynie elektrycznej) oraz od prądu w uzwojeniach - magnesującym i w solenoidzie. Pomiarów dokonano przy użyciu układu magnetooptycznego, zaś wyniki pomiarów weryfikowano w drodze obliczeń numerycznych i pomiarów przy zastosowaniu czujników hallotronowych oraz indukcyjnościowych.
EN
Research results of the magnetic fields investigated by a fiber optic sensor are presented. The research goal consists in determining a way to characterise the magnetic field with respect to values of its parameters. The field was generated by permanent magnets in the system (in electric machine) and by the current in the magnetizing windings and in the solenoid. The measurements wave made using the magnetooptical system. The results of measurements have been verified by numerical calculation and measurements using Hall probe and coil probes.
16
Content available remote Efekty magnetopoptyczne w analizie pola magnetycznego magnesu trwałego
PL
Praca stanowi zbór wyników badań mających na celu opracowanie sposobu charakteryzowania pola magnetycznego pod względem wartości jego parametrów. Pole pochodziło od magnesu trwałego spełniającego rolę źródła wzbudzenia w maszynie elektrycznej. Pomiarów dokonano przy uzyciu układu magnetooptycznego, zaś wyniki pomiarów weryfikowano w drodze obliczeń numerycznych.
EN
Research results of the magnetic fields investigated by a fiber optic sensor are presented. The research goal consist in determining a way to characterise the magnetic field with respect to values of its parameters. The source of the field are permanent magnets that form the field system of an electric machine. The measurements wave made using the magnetooptical system. The results of measurements have been verified by numerical calculation.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.