Senzori de camp electromagnetic cu transmisie optica

SENZORI DE CAMP ELECTROMAGNETIC CU TRANSMISIE OPTICA

Metoda cu transmisie optica se aplica la senzori tip sfera ori dipol sau bucla, realizati din conductoare cu sectiune mare, pentru ca in interiorul conductorului sa existe locul necesar dispozitivelor de prelucrare electronica.

a) Un senzor de camp electric activ cu transmisie prin fibra optica este dat in fig. 20 [Jokela89].

Senzorul de camp propriu-zis este un dipol electric mic efectuat din teava conductoare. In interiorul unuia din elementele dipolului, care pe langa rolul de element sensibil are si rol de ecran electric, se afla partea electronica de prelucrare, formata dintr-un amplificator diferential si o dioda emitatoare. Dupa transmisia prin fibra optica, semnalul ajunge la mijloacele de masurare, situate in afara campului de interes, unde este convertit din domeniul optic in domeniul electric (detector optic) si apoi este vizualizat pe un osciloscop catodic sau analizor de spectru. Dupa cum se poate observa si din figura, in punctul de masurare precum si in jurul lui nu se afla nici un conductor electric, in afara elementelor dipolului, care constituie senzorul de camp.

b) In cazul unei bucle cu doua sarcini diametral opuse, 3. se poate face transmisia optica a fiecarei tensiuni de la cele doua interstitii (U(0) si U(p)), urmand ca la receptie sa se faca suma si diferenta lor.

c) O alta posibilitate la bucla cu doua sarcini (fig. 21) consta in transmisie optica dupa ce s-a realizat sumarea si scaderea tensiunilor de la interstitii (U(0) si U(p)). Astfel, pentru a separa senzorul propriu-zis, bucla cu doua interstitii, de sistemul de prelucrare (a nu se forma bucle suplimentare), fiecare tensiune este preluata de la interstitiu printr-un transformator de adaptare simetric - asimetric (BALUN). Dupa aceea tensiunile sunt sumate si scazute cu ajutorul unui circuit hibrid, ce realizeaza un defazaj de 0 , respectiv180

Urmeaza o amplificare si o conversie din domeniul electric in domeniul optic pentru fiecare din tensiunile rezultate si , iar dupa transmisia prin fibra optica, se face conversia inversa (receptor optic) si se afiseaza cele doua semnale (unul fiind o masura a campului magnetic, iar celalalt o masura a campului electric).

Intrucat circuitele desenate in interiorul buclei din fig. 21 sunt amplasate in interiorul tevii conductoare din care este realizata bucla, singurul element conductor aflat in camp este, si de aceasta data, senzorul propriu-zis.

Senzorii prezentati (fig. 20 si fig. 21), desi au sensibilitate mare, au dezavantajul incarcarii cu sistemul electronic de prelucrare si baterii de alimentare, ceea ce conduce la volum, greutate mare si la timp de functionare limitat (baterii).