Подробное описание документа

Бурков В. Д., Демин А. Н., Харитонов Н. А.
   Методика и аппаратура для контроля метрологических характеристик волоконно-оптических датчиков электрического тока на основе кристаллов с кубической симметрией Bi 12 SiO 20 и Bi 12 GeO 20 / Бурков В. Д., Демин А. Н., Харитонов Н. А. // Лесной вестник. - 2016. - Т. 20, № 2. - С. 199-205.

Скачать документ

Полнотекстовый документ

В настоящее время для измерения электрических токов все более широкое применение получают волоконно-оптические датчики электрического тока (ВОДТ). Из существующих оптических схем таких датчиков на активных кристаллах с кубической симметрией Bi 12 SiO 20 и Bi 12 GeO 20 предпочтительной является оптическая схема однопроходного типа. Данная схема при относительной простоте реализации позволяет эффективно оптимизировать габаритно-весовые характеристики в сочетании с достаточно высокими в целом метрологическими характеристиками. Однако такие датчики без дополнительных усовершенствований могут обладать существенной температурной погрешностью измерения, доходящей до 10–25 % в диапазоне температур 0–100 °С. Для ее исследования и корректировки необходимо применение специальной программно-аппаратной установки. Сформулированы методические и инструментальные требования к такой установке. Показано, что для исследования температурных характеристик датчиков с суммарной допустимой погрешностью порядка 0,2 % в диапазоне температур 0–100 °С необходимо иметь стабильность параметров установки (температуры, магнитного поля, соответствующего протекающему электрическому току, выходного сигнала фотоприемника) по крайней мере, не хуже чем 10 –4 в течение всего времени проведения измерения, которое продолжается 1,4–1,5 часа. Предложено конструктивное решение установки с измерением коэффициентов преобразования чувствительных элементов ВОДТ и их температурных зависимостей с регистрацией и обработкой информации в режиме реального времени трех величин: полезного сигнала с фотоприемника, пропорционального интенсивности падающего на него излучения измерения; величине электрического тока в соленоиде с протекающим электрическим током; напряжения на датчике температуры. Подтверждено, что методика и установка позволяют проводить измерение дрейфов коэффициента преобразования чувствительного элемента датчиков с точностью 0,1 % в диапазоне температур до 100 °С. Проведенные измерения и исследования температурных зависимостей коэффициента преобразования чувствительного элемента ВОДТ на основе кристаллов Bi 12 SiO 20 и Bi 12 GeO 20 показали, что теоретически и практически достижимой является дополнительная температурная погрешность 0,4 %.