МЕТОДИКА И АППАРАТУРА ДЛЯ КОНТРОЛЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОСНОВЕ КРИСТАЛЛОВ С КУБИЧЕСКОЙ СИММЕТРИЕЙ Bi12SiO20 и Bi12GeO20

В настоящее время для измерения электрических токов все более широкое применение получают волоконнооптические датчики электрического тока (ВОДТ). Из существующих оптических схем таких датчиков на активных кристаллах с кубической симметрией Bi12SiO20 и Bi12GeO20 предпочтительной является оптическая схема однопроходного типа. Данная схема при относительной простоте реализации позволяет эффективно оптимизировать габаритновесовые 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 10в 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 Bi12SiO20 и Bi12GeO20 показали, что теоретически и практически достижимой является дополнительная температурная погрешность 0,4 %.

• Бурков В.Д.
• Демин А.Н.
• Харитонов Н.А.

• Искусство. Декоративно-прикладное искусство. Фотография. Музыка. Игры. Спорт

• Сельское хозяйство. Лесоводство
• Технические науки. Промышленность