Устройство для измерения ампер-часов Советский патент 1986 года по МПК G01R11/34 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в системах электроснабжения, в частности в электролизном производстве.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем более совершенного, чем в известных устройствах преобразования количества заряда в число импульсов.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения ампер-часов.

Токопровод 1 окружен кольцевым газовым лазером с неплоским замкнутым контуром резонатора, образованным парами 2-3, 4-5, 6-7,. 8-9 оптически идентичных зеркал и активными усиливанщими элементами 10-13. Угол падения света на каждое зеркало jia- вен 45°. У двух рядом райположенмых пар зеркал 2-3 и 4-5 плоскости падения света на зеркала кжкдой пары развернуты на угол /2. У пары зеркал 6-7 плоскости падения света на зеркала развёрнуты иа угол - - - I, а у пары зеркал 8-9 - на угол -у- + - 1, где I - максималь- ное мгновенное значение тока в токо- проводе 1; J) - постоянная Верде активной усиливающей среды лазера. Для пространственного смещения волновых фронтов излучений встречных направлений зеркалами 14-15 и полупрозрачной пластинкой 16 образован оптический сме:ситель. На выходе смесителя установлен фотоприемник 17 Последовательно включенные кольцевой газовый лазер 2-13, оптический смеситель 14-16 излучения двух направлений генерации и фотоприемник 17 составляют в совокупности число-им- пульсньй преобразователь количества заряда. Б состав устройства входит также счетчик 18 импульсов, включенный последовательно с преобразователем.

Устройство работает следующим образом.

В отсутствие тока в токопрово- де 1 кольцевой газовый лазер 2-13 с циркулярно анизотропным резонатором, заполненным активной усиливающей средой, генерирует во встречных направлениях на совпадакш(их частотах. Биения на выходе оптического смесителя 14-16 отсутствуют, и, сле

д вательно, процесс счета в счетчи- ке 18 не производится.

- При появлении направленного движения зарядов, т.е. тока в токопро- воде 1, магнитное поле этого тока вызывает расщепление частот генерации лазера 2-13 во встречных направлениях. На выходе смесителя 14.-16 появляются биения световых волн, которые выделяются фотоприемником 17. На счетчике 18 импульсов оказывается записанным число а

А М -i, -Ё- . л Л

3600 L Tf где С-скорость света;

L - периметр кольцевого резонатора;Л А - количество протекающих по токопроводу 1 ампер-часов. Таким образом, искомое значение ЛА определяется по числу А N, зафиксированному счетчиком

I.

-18

ДА 3600

Ср

Д N.

Значение А Д связано с количеством йротекающего заряда lЛt,гдeйt - интервал времени, соотношением ЛА 3600 I Л t.

В данном случае интервал времени Д t не регламентируется. Каждый зарегистрированный импульс соответствует определенному количеству ам- пер-часов, протекаюпщх по токопро- воду 1.

В связи с тем, что выходным параметром предлагаемого устройства является число импульсов, обеспечивается возможность сопряжения устройства с ЭВМ, входящими в системы автоматического регулирования и управления технологическими процессами. Измерение ампер-часов производится в широком диапазоне. Бесконтактность измерения предопределяет отсутствие , потерь энергии.

Формула изобретения

Устройство для измерения ампер- часов, содержащее последовательно

включенные число-импульсный преобразователь количества заряда и счетчик импульсов, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности измерения, число-импульсный

преобразователь количества заряда выполнен в виде последовательно включенных кольцевого газового лазера с / неплоским замкнутым контуром резо- ;

31215029 4

натора, размещениь вокруг токопро-на зеркала каждой пары развернуты вода, оптического смесителя излуче-на угол 1Г/2, а других пар - ния двух направлений генерации ина угол .+ -s- I для одной пары фотоприемника, причем контур резона-Т f . тора образован восемью попарно опти-.. « « угол -у- - -I для другой па- чески идентичными зеркалами с угломры, где I максимальное мгновенное йадёния света на каждое зеркало,рав-значение тока в токопроводе; Я по- Hbw 45, у двух рядом расположенныхстоянная Верде активной усиливающей- пар зеркал плоскости падения светасреды лазера.

Составитель Л.Морозов Редактор А.Огар Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмёр

Заказ 902/52 Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и отк1Я|1тий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5.

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение предназначено для использования в системах электроснабжения. Цель изобретения - повышение точности измерения и снижение потерь энергии путем бесконтактного измерения. Появление тока в токопроводе 1 вызывает расщепление частот генерации лазера 2 - 13 во встречных направлениях. Лазер 2 - 13 выполнен с неплоским замкнутым контуром резонатора, образованным парами оптически идентичных зеркал с активными усиливающими элементами 10 - 13. Угол падения света на каждое зеркало равен 45 . На выходе смесителя 14 - 16 появляются биения световых волн, выделяемых фотоприемником 17. На счетчике 18 записывается число uN оГлл рJoUU -г- , где С- скорость света; L- периметр кольцевого резонатора; р- постоянная Верде активной усиливающей среды лазера; ДА- количество протекающих по токопроводу ампер-часов. Значение Д А связано соотношением Д А 3600 Iut , где lut количество протекающего заряда за интервал времени. Каждый импульс соответствует определенному количеству ампер-часов, протекающих по токопроводу t. 1 ил. & г р« Ю сл ю со