Toimintaperiaate
Miten salamavirtaa voi mitata? Miten ylijännitteet syntyvät? Miten ylijännitteet pääsevät laitteisiin ja laitteistoihin? Olet ehkä jo joskus pohtinut näitä kysymyksiä. Seuraavilta sivuilta saat kattavaa tietoa salamavirran mittauksesta.
Mittausvälin rakenne
Mittausväli koostuu läpinäkyvästä väliaineesta (eristeestä), jonka molemmille puolille on sijoitettuina polarisaattoreita tai polarisaatiosuodattimia. Mittausväli on sijoitettu niin, että se muodostaa sähkövirran suuntaan 90° kulman johdossa. Näin valoaallon etenemissuunta on mittausvälillä samansuuntainen syöksyvirran magneettikentän kanssa.
Polarisaattorit
Polarisaattorit tai polarisaatiosuodattimet ovat optiikkaelementtejä, jotka saavat aikaan polarisaation. Silloin sähkömagneettiset aallot erotetaan absorbtiolla tai säteenosituksella lineaarisesti, elliptisesti tai pyöreästi polarisoiduksi valoksi. Faraday-ilmiön hyödyntämiseksi valo polarisoidaan tässä tapauksessa lineaariseksi. Se tarkoittaa, että vain lineaarisesti polarisoitu valo pääsee polarisaatiosuodattimen läpi.
Polarisaatiotason muuttaminen magneettisesti
Valoaalto saa eristeen elektronit värähtelemään. Magneettikenttä muuttaa elektronien liikkeen eristeessä. Näin vaikutetaan valon polarisaatiotasoon. Polarisaatiotason voi periaatteessa kääntää mihin tahansa suuntaan.
Magneto-optinen ilmiö LM-S:ssä
Graafinen malli näyttää magneto-optisen ilmiön kaikki olennaiset elementit ja suureet salamavirran mittausjärjestelmässä. Valonvoimakkuudeltaan tietynlainen valoaalto Φ viedään valokaapelia pitkin mittausväliin.
Polarisaatiosuodatin P1 polarisoi syötetyn valon mittausvälin tulossa lineaariseksi. Näin polarisoitu valoaalto saa väliaineessa olevat elektronit värähtelemään ja liikkuu polarisaatiotasolla mittausvälin väliaineen kautta. Magnetismi vaikuttaa polarisaatiotasoon.
Syöksyvirran magneettikenttä kääntää valoaallon polarisaatiotasoa väliaineessa pitkittäisakselin verran. Kiertosuunta on riippuvainen magneettisten kenttäviivojen suunnasta ja siten sähkövirran suunnasta. Syöksyvirrat tuottavat esimerkiksi negatiivisista ja positiivisista salamoista eri tavoin suunnattuja magneettisia kenttäviivoja.
Mitä suurempi on sähkövirta I, sitä voimakkaampi on magneettikenttä B ja sitä suurempi on kiertokulma β. Magneettikenttä B1 kääntää valoaallon oikealle ja magneettikenttä B2 vasemmalle.
Mittausvälin lähtöön on sijoitettuna toinen lineaarinen polarisaatiosuodatin P2 45° kulmaan suhteessa tulon polarisaatiosuodattimeen. Näin vaikuttamattomasta valoaallosta vain 50 % menee lähdön polarisaatiosuodattimen läpi. Valoaallon kiertosuunnasta riippuen lähdön polarisaatiosuodatin päästää enemmän tai vähemmän valoa läpi. Näin syntyy mitattava ja analysoitava valosignaali.
Mittaustulos ja sen analysointi
Positiivinen salama kääntää polarisoidun valosignaalin oikealle. Valon määrä lisääntyy toisen polarisaatiosuodattimen jälkeen ja on 50 - 100 % välillä. Kun saavutetaan valosignaalin kiertokulma 45°, se vastaa positiivisen salaman 100 % mittausarvoa.
Negatiivinen salama kääntää polarisoidun valosignaalin vasemmalle. Valon määrä vähenee toisen polaarisaatiosuodattimen jälkeen ja on 50 - 0 % välillä. Kun saavutetaan valosignaalin kiertokulma -45°, se vastaa negatiivisen salaman 100 % mittausarvoa.
Valon määrä mitataan lähdön polarisaatiosuodattimen jälkeen. Mitatun salamaniskuvirran tyypilliset parametrit johdetaan valomäärän ajallisesta kulusta. Niitä ovat maksimi virranvoimakkuus, salamavirran nousunopeus sekä varaus ja erityinen energia.
Takaisin
- Tekniikka
-
- Salamavirtojen vaikutukset
- Toimintaperiaate
- Asennus
- Signaalinsiirto ja valvonta
- Käyttöalue
- Lisätietoa
PHOENIX CONTACT OY
FI-01300 Vantaa
+358 (0)9 3509 0290
Tekninen asiakaspalvelu:
+358 (0)9 3509 0260
Puheluiden hinnat 1.6.2016 alkaen 8,35 snt/puhelu + 16,69 snt/minuutti.
Tämä sivusto käyttää evästeitä. Jatkamalla sivuston selaamista, hyväksyt evästeiden käytön. Lue lisää ehdoistamme.
Sulje
Jaa sivu
"$pageName"