Реферат: Электрооптические методы измерения высоких напряжений и больших токов - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Электрооптические методы измерения высоких напряжений и больших токов

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 243 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Московский ордена Ленина , ордена Октябрьской Революции и орде на Трудового Красного Знамени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Н. Э. Баумана. ______________________________________________________ Факультет РЛ Кафедра РЛ 2 Реферат по дисциплине " Лазерные оптико- электронные приборы " студента Майорова Павла Леонидовича , группа РЛ 3-101. Руководитель Немтинов Владимир Борисович Тема реферата : " Оптическая обработка информации " Вступление Современная практика и научные иссл едования требуют измерений высоких и сверхвысоких напряжений — до 10 МВ и больших токов — до 1 2 МА . Напряжения и токи при этом могут быть постоянными , переменными , и импульсными с длительностью импульсов от долей микросекунд до нескольких десятков миллисекунд . Измерение больших постоянных токов — до 200 500 кА широко используется в устройствах электролиза алюминия . Большие переменные токи — до 150 200 кА имеют место в мощных дуговых электропечах . Работают линии электропередачи с напряжением 1,2 1,5 МВ , проектируются линии передачи и энергетические устройства на более высокие напряжения . В термоядерных установках токи достигают сотен килоам пер. В ряде случаев необходимо проводить измерения при сверхнизких и высоких температурах , например , в криотурбогенераторах или криомодулях высокоскоростных транспортных средств на магнитной подушке , при исследовании плазменных и термоядерных источников эн ергии. Электрооптические методы измерений высоких напряжений и больших токов Быстрое развитие линий электропередачи и электрофизических устройств высокого и сверхвысокого напряжения (1200 кВ и выше ) обусловило появление новых мето дов измерений , не требующих создания дорогостоящих и громоздких изоляционных устройств на полное рабочее напряжение . Перспективными являются электрооптические методы , основанные на преобразовании измеряемых электрических величин в параметры оптического изл учения и применении оптических каналов связи для передачи измерительной информации из зоны высокого напряжения на низковольтную часть измерительного устройства . Преимуществами этих методов являются высокое быстродействие , защищенность от электромагнитных п омех , а также надежная естественная электрическая изоляция между высоковольтной и вторичной измерительными цепями вследствие их полной электрической развязки. Электрооптические методы разделяются на методы с внутренней модуляцией , при которых сигнал измери тельной информации непосредственно воздействует на источник оптического излучения , изменяя параметры его излучения , и методы с внешней модуляцией , основанные на воздействии измеряемой величины непосредственно на оптическое излучение от внешнего стабильного источника. Рис . 1. При измерении методами с внутренней модуляцией ( рис . 1) источник оптического излучения 2 ( например , светодиод ) и первичный преобразователь 1 ( шунт , измерительный трансформатор и др .) находятся под высоким напряже нием , а приемник оптического излучения 4 и вторичное измерительное устройство 5 имеют потенциал Земли . В качестве оптического канала связи 3 между источником и приемником излучения применяются высоковольтные волоконные жесткие или гибкие световоды , которые обеспечивают надежную изоляцию измерительных устройств от высоковольтной цепи. Методы с внешней модуляцией основаны на использовании электрооптических и магнитооптических эффектов , главным образом электрооптических эффектов Керра и Поккельса — для измерен ия напряженности электрического поля и напряжения , а также магнитооптического эффекта Фарадея — для измерения токов. Время релаксации , свойственное электро - и магнитооптическим эффектам , составляет менее 10 -10 с , поэтому на основе этих эффектов можно созда ть быстродействующие средства измерений постоянных , переменных и импульсных токов и напряжений , а также современные быстродействующие устройства защиты. Использование эффекта Фарадея Эффект Фарадея заключается во вращении плоскост и поляризации линейно поляризованного света в оптически активных веществах под действием магнитного поля . Угол поворота плоскости поляризации света где C B — постоянная Верде ; l — длина пути света в веществе ; В - магнитная индукция. Измеряя угол поворота плоскости поляризации света , можно определить индукцию магнитного поля или силу тока , если преобразователь поместить в магнитном поле измеряемого тока. Рис . 2. Уравнение , записанное выше , справедливо для составляющей индукции В l , направленной вдоль пути света . Знак угла зависит от направления вектора магнитной индукции , но не зависит от направления света , что позволяет увеличить угол , если свет многократно пропускать через ячейку Фарадея . Как и в других методах , основанных на измерении магнитной ин дукции поля , создаваемого измеряемым током , при использовании эффекта Фарадея основными составляющими погрешности измерения тока являются погрешность преобразования измеряемого тока в магнитную индукцию и погрешность измерения магнитной индукции. При испол ьзовании эффекта Фарадея измерение магнитной индукции сводится к измерению поворота плоскости поляризации света , которое обычно осуществляя методами прямого или уравновешивающего преобразования. При применении метода прямого преобразования свет от лазера 1 направляется к преобразователю Фарадея 8 ( рис . 2). При этом поляризатор 2 и анализатор 4 могут быть расположены непосредственно у магнитооптического образца , что позволяет использовать оптические каналы связи 5 в виде обычных волоконных световодов. Выходн ым сигналом устройств , построенных на основе метода прямого преобразования , является фототок или выходное напряжение. где R н — сопротивление нагрузки фотоприемника ; S Ф — чувствительность фотоприемника ; J 2 — интенсивность светового потока на входе фотоприемника , которая в соответствии с законом Малюса равна Рис . 3, а. Рис 3, б. Рис . 3, в. Рис . 3, г. Рис . 3, д. Рис . 3, е. здесь J 1 — интенсивность света на входе анализатора ; — угол между поляризатором и анализатором ; — угол поворота плоскости поляризации , При =45 или при малых угл ах При углах =7 погрешность линейности составляет 1%. На рис . 3 п оказаны различные виды магнитооптических преобразователей Фарадея . Самый простой преобразователь состоит из магнитооптического элемента 2, располо женного у провода 1 с измеряемым током ( рис . 3, а ). Уменьшения влияния внешних магнитных полей и увеличения ч увствительности средств измерений , основанных на использовании эффекта Фарадея , к току можно достигнуть путем увеличения коэффициента преобразования , применяя соленоид ( рис . 3, б ) или ферромагнитный магнитопровод 3 с магнитооптическим элементом 2, охватывающим провод 1 с измеряемым током ( рис . 3, в ). Однако использ ование таких преобразователей связано с ухудшением динамических характеристик прибора и появлением фазовых погрешностей , а у прибора с магнитопроводом — погрешностей гистерезиса и линейности . Более рациональный путь повышения чувствительности — увеличение длины пути прохождения светового луча в магнитооптическом элементе за счет многократного отражения ( рис . 3, г ) или использование многовиткового магнитооптического преобразователя из гибкого волоконного световода ( рис . 3, д ). Этот преобразователь , так же ка к преобразователь , показанный на рис . 3, е , одновременно является своеобразным интегрирующим контуром , что позволяет установить однозначную зависимость между током и углом поворота плоскости поляризации света и исключить влияние внешних магнитных полей и н еравномерного распределения тока внутри контура : Рис . 4, а. Рис . 4, б. Рис . 4, в. Рис . 4, г. В качестве рабочего вещества для магнитооптических преобразователей применяются стекла , содержащие оксид свинца ( флинты , кроны ) и плавленый кварц . Особенно большую постоянную Верде имеют пленки из феррита- граната , удельное фарадеевское вращение плоскости поляризации света в которых на два- три порядка больше , чем в стеклах. Измерение напряжения с использованием электрооптических эффектов Керра и Поккельса Измерение напряжения с использованием электрооптических эффектов Керра и Поккельса основано на возникновени и двулучепреломления поляризованного света , распространяющегося в электрическом поле , создаваемом измеряемым напряжением. Возникновение квадратичного эффекта Керра поясняется на рис . 4, а . Поляризованный луч света , образуемый с помощью источника света 1 и поляризатора 2, проходит через электрическое поле , создаваемое конденсатором 3, к электродам которого приложено измеряемое напряжение U X . При этом луч света направлен перпендикулярно вектору напряженности этого поля . После анализатора 4 свет попадает в фот оприемник 5, где он преобразуется в электрический сигнал , измеряемый прибором 6. Интенсивность света на выходе преобразователя Керра определяется выражением г де l K — эффективная длина преобразователя Керра ; d — расстояние между его электродами ; С K — коэффициент Keppa; J 0 — интенсивность света на входе преобразователя. Эффект Керра возникает во многих изотропных веществах , но наиболее часто используется нитробен зол , который имеет наибольший коэффициент Керра по сравнению с другими веществами ( вода , бензол , эпоксидные компаунды и др .). Линейный электрооптический эффект Поккельса наблюдается в пьезоэлектрических кристаллах , находящихся в электрическом поле . В завис имости от направления вектора напряженности электрического поля возникает продольный или поперечный эффект Поккельса . Продольный эффект сильнее всего проявляется в кристаллах дигидрофосфата аммония NH 4 H 2 PO 4 или гидрофосфата калия KH 2 PO 4 , где электрическое поле создается при помощи кольцевых электродов 7, к которым приложено измеряемое напряжение U X ( рис . 4, б ). Поперечный эффект сильно проявляется в кристаллах ниобата лития LiNbO 3 , которые используются в электрооптических модуляторах света. Интенсивность св ета на выходе преобразователя Поккельса можно определить из выражения где r 63 — электрооптический коэффициент кристалла ; n 0 — его показатель преломления при отсутствии электрического поля ; - длина волны излучения лазера ; Е X — напряженность электрического поля ; l П — эффективная длина преобразователя Поккельса. Статическими характеристики преобразователей Керра и Поккельса показаны соответственно на рис . 4, в и рис . 4, г. Список литературы Безикович А. Я ., Шапиро Е. З . Измерение электрической мощности. Спектор С. А . Измерение больших постоянных токов. Спектор С. А . Электрические измерения физических величин. Шв аб А . Измерения на высоком напряжении. Оглавление Вступление Электрооптические методы измерений высоких напряжен ий и больших то ков Использование эффекта Фарадея Измерение напряжения с использованием электрооптических эффектов Керра и Поккельса Список литературы Оглавление
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
У меня уроки с 8 утра. Каждый божий день я несусь в школу, перелезаю через забор, чтобы сэкономить время и не бежать через главный вход, и, взъерошенная, влетаю в кабинет со звонком. Я учитель.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru