تحقیق نظريه فارادي و پاكلز (ترانس جریان)

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک و مخابرات
تحقیق نظريه فارادي و پاكلز (ترانس جریان)
مقدمه :
Nxtphase طراح اندازه گيري دقيق ولتاژ و جريان توسط نور است .
دو سال قبل اصول علمي با پيدايش ابزار عصر جديد در ولتاژ هاي بالاي اندازه گيري قدرت شكل گرفت حدود 100 سال قبل دواثر فارادي و پاكلز كشف شده بودند آنها تغييرات مراحل پلوروزاسيون نور را در حضور ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي به طور دقيق شرح ميدادند كاربردهاي آزمايشي براي اندازه گيري ولتاژ وجريان نوري به دو دهه قبل برميگردد . در هر حال اين علم فقط مربوط به چند سال گذشته است كه در علوم اندازه گيري ، تكنولوژي فيبر نوري و ميكرو الكترونيك مشاركت پيدا كرده اند .



شركت NXTphase جهت توليد جديد ، دقيق و بالا براي ابزاري كه بر پايه فيبر نوري نهاده شده بودند هزينه قابل موثري را خرج نمود . شركت NXCTphase و حق ثبت ان شركت با دو موضوع هماهنگ در زمينه تكنولوژي اندازه گيريي ولتاژ و جريان از سال 1990 شروع شد و برنامه توسعه آن يكي به هاني ول در آمريكا و ديگري به مهندس كارمانا در كانادا مربوط ميشود .
هاني ول بنيانگذار اصلي همه سيستمهاي اندازه گيري ژيرسكپي ناو بري است بنابراين آنها دقيقا توانسته اند انقلابي را در هر دو قرن نمايان سازند تيم محققيق كمپاني يك فيبر نوري مشابه را كه در تكنولوژي ژيرو استفاده شده بود جهت استفاده در حقوق اشكار و كاربردهاي نظامي ناوبري در اندازه گيري جريان توسعه دادند هاني ول سپس تيمي را با اعضاء دانشگاه تگزاس جهت توليد يك سنسور تشكيل دادند سنسوري كه به وسيله جريان زيادي كه اندازه گيري كرده است ممكن است استاندارد باشد . اولين كاربرد اين سنسورهاي بسياردقيق در سرويس عمومي اريزونا در ايستگاه توليد جولا در سال 1997جايي كه ميزان خطا 3 درصد است نشان داده شده بودند هاني ول يك پتانسيل اقتصادي را در تكنولوژي سنسور جريان شناخته بود . شروع به جستجوي يك شريك مكمل با داشتن تكنولوژي ولتاژ كرد شبيه به ديد يك بازاري .
نيمه ديگر داستان با مهندس كارمانا شروع ميشود كه هر دو يك زوج موفق از دانشگاه British Columbia (UBC) هستند . كارمانا ( UBC) و BC هيدرو جهت توسعه در يك تكنولوژي جامع براي اندازه گيري ولتاژ نوري باهم شريك شدند و اين تكنولوژي بر پايه يك سنسور ميدان الكتريكي حساس نهاده شده بود اين سنسور يك سلول نوري يكپارچه بود كه پاكلز ناميده ميشد ( IOPC) . شكافهاي علمي دانشمندان به سوي ترانس ولتاژهاي نوري دقيق سوق داده شده كه از تكنولوژي هاي محيطي دوري مي كرد تكنولوژي هاي محيطي به ، تكنولوژي هاي معمولي يا نوري متناوب مربوط مي شوند . اولين سنسور IOPC ( سلول نوري جامع پالكز ) در كاربردهاي اندازه گيري يك فاز در سال 1998 در يك پست BC هيدرو مقرر گشته بود . مدتي بعد كارمانا به دنبال يك شريك سازگار با داشتن تكنولوژي جريان بود علت اين امر بهره برداري از تكنولوژي هاي نهفته در بازار بود . NXT phase همكنون ترانسهاي جريان و ولتاژ نوري هدفمندند را در پستها با ولتاژ بالا بكار ميبرد . دربازار سنسورها و نيز CT ها و VT هاي موجود ديگر را كه مفيد تر بودند را توليد كردند .
اين فوائد شامل :
دقت زياد
پهناي باند بيشتر
رنج هاي ديناميكي بالاتر
كوچكتر و بلند تر براي مواردي كه قابليت انعطاف لازم است
نداشتن مكانيزمي جهت نقص شديد
امكان استفاده همان وسيله براي اندازه گيري و حفاظت سودمند
تركيبات سنسورهاي ولتاژ و جريان در همان رده
ايمني بيشتر پرسنل
نداشتن روغن سلولز يا تركيبات SF6
عمل VT نوري :
تكنولوژي اندازه گيري ولتاژ نوري از اثر Pockels براي حساس كردن ميدان الكتريكي استفاده ميكند . سه تا سلول كوچك ( سنور هاي ميدان الكتريكي ) به طور خاصي در يك فضاي خالي كه بوسيله نيتروژن عايق شده قرار گرفته اند . نور تجزيه شده و انتشار يافته و به كريستال electrooptic وارد ميشود .



وقتي كه يك ميدان الكتريكي شكل ميگيرد يك اختلاف شتاب القايي بين دو قطب در كريستال بوجود مي آيد . در انتها يك پلوروزاسيون بيضوي ايجاد ميشود . به وسيله اندازه گيري درجه بيضيت ( تفاضل دو قطر)
همانطور كه در (شكل 2 ) نشان داده شده است يك اندازه دقيق از ميدان الكتريكي نتيجه ميشود . سه ميدان الكتريكي اندازه گيري ميشود سپس باهم تركيب شده و از يك الگوريتم كه مجموع آنها را ثبت ميكند جهت اندازه گيري ولتاژ قوي نسبت به زمين استفاده ميشود .
تاثير فاردي
جيسون دي دارفوس
دانشكده فيزيك ، دانشكده وستز ، اهيو 44691 ، اول مي سال 1997 يك جزء نور شفاف ( شيشه ) ما بين دو ميدان مغناطيسي قرار گرفته است . و به وسيله تغيير مقدار جريان جاري در معرض يك ميدان مغناطيسي متغيير قرار گرفته بود . و نور تحت تاثير ميدان مغناطيسي قرار گرفت به طوري كه نور تجزيه شده و از ميان ماده اي عبور كرده كه باعث مقداري چرخش در ان شده است . اين تاثير اثر فارادي ناميده ميشود . و به طور كمي به وسيله زاويه اي كه نور چرخيده ، ميتوان ميدان مغناطيسي و ضخامت نور را تعيين كرد . يك نسبت تناسب اصلي به عنوان ضريب ثابت شناخته شده است و اين تركيب ثابت به عنوان واحد درجه در هر ميدان مغناطيسي است اين ضريب ثابت را جيسون اندازه گيري نمود . و برابر گوس بردقيقه ( 122+0/11) x در مقايسه با مقدار قبلي كه در سال 1953 بدست امده بود . 0.016 گوس بر دقيقه تغيير كرد .