Transmittierender Faraday-Effekt-Stromsensor (essentials) by Reiner Thiele

By Reiner Thiele

Reiner Thiele zeigt die Lösung auf, wie die Messung von hohen elektrischen Strömen ohne Eingriff in den Messgrößenkreis gelingt – ein grundsätzliches challenge der elektrischen Energietechnik. Er schlägt dies durch die Applikation des Faraday-Effektes zur Polarisations-Ebenen-Drehung linear polarisierten Lichts in Lichtwellenleitern vor, induziert durch das den stromführenden elektrischen Leiter umgebende Magnetfeld. Eine in Transmission arbeitende erfindungsgemäße Schaltungsanordnung aus optischen und elektronischen Komponenten stellt dabei den gewünschten linearen Zusammenhang zwischen Messgröße und Messwert bei removal der störenden Doppelbrechung der Lichtwellenleiter her, die sich ansonsten vermindernd auf die Effizienz des Faraday-Effektes auswirkt.

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4 beinhaltet die jeweilige zugehörige Kennlinie im Aussteuerbereich. 10) 48 3 Dimensionierungsbeispiel Abb. 4 verschwindend gering ist. 11) 4 Zusammenfassung Das vorgelegte Essential beschreibt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur potenzialgetrennten Messung elektrischer Ströme beliebiger Zeitfunktion mit Hilfe des Faraday-Effektes zur Polarisations-Ebenen-Drehung linear polarisierten Lichtes in Lichtwellenleitern (LWL). Dabei findet das Kompensationsprinzip mit zwei LWL-Spulen zur Elimination der störenden Doppelbrechung im Zusammenwirken mit einem Regelkreis für den zur Messgröße proportionalen Messwert Verwendung.

1 (Fortsetzung) Nr. Gegeben 23 I oA = 0, 25 A i1 max i1 min P1 max i2 max i2 min iB max iB min u2 min R2 i2 min = P1max = R1 ⋅ i12max i1min = −i2 max + I 3A i1max = −i2 min + I 3A u2 max R2 i2 max = iB min io max B io min ≈ B iB max ≈ i1 max = 8, 93 mA i1 min = −8, 93 mA → − 8, 93 ≤ i1 / mA ≤ 8, 93 P1max = 8 mW i2 max = 10,18 mA i2 min = −7, 68 mA → − 7, 68 ≤ i2 / mA ≤ 10,18 iB max = 416, 6 µ A iB min = 83, 4 µ A → 83, 4 ≤ iB / µ A ≤ 416, 6 io max = 416, 6 mA io min = 83, 4 mA → 83, 4 ≤ io / mA ≤ 416, 6 iomax = io ~ max + I oA io max io min iomin = io ~ min + I oA Ergebnis Gleichung Gesucht 30 3 Dimensionierungsbeispiel 29 28 vo1 = 1, 210 • 5 ua1 max = 893 mV ua1 min = −893 mV ua1 max = 893 mV ua1 min = −893 mV Rk = 7, 5 M Ω Tab.

Deutsches Patent- und Markenamt, Nr. 102005003200 (19. Apr. : Schaltungsanordnung zur Messung elektrischer Ströme in elektrischen Leitern mit Lichtwellenleitern. Deutsches Patent- und Markenamt, Nr. 102006002301 (15. Nov. : Optische Netzwerke. Ein feldtheoretischer Zugang. : Einrichtung und Verfahren zur Übertragung von Lichtsignalen in Lichtwellenleitern. Deutsches Patent- und Markenamt, Nr. 112004002889 (29. Apr. 2010) © Springer Fachmedien Wiesbaden 2015 R.

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