JPH0568660B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0568660B2 JPH0568660B2 JP58168602A JP16860283A JPH0568660B2 JP H0568660 B2 JPH0568660 B2 JP H0568660B2 JP 58168602 A JP58168602 A JP 58168602A JP 16860283 A JP16860283 A JP 16860283A JP H0568660 B2 JPH0568660 B2 JP H0568660B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency power
- light
- transmitting body
- light transmitting
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光学的手法を用いた高周波電力セン
サに関するものであり、高周波応用機器の電力計
測の分野に利用されるものである。
サに関するものであり、高周波応用機器の電力計
測の分野に利用されるものである。
従来例の構成とその問題点
光学的手法を用いた高周波電力の計測は、非金
属物質だけで構成できるために、測定電磁界を乱
さないという大きな特長がある。例えば、第１図
に示す従来例のように、光学式高温度センサ１の
先端に、高周波電力を吸収して発熱する導電物体
２を装着した構成からなる高周波電力センサが報
告されており、温度上昇の様子から高周波電力を
検出しようとするものである。３，３′は入出力
用光フアイバである。
属物質だけで構成できるために、測定電磁界を乱
さないという大きな特長がある。例えば、第１図
に示す従来例のように、光学式高温度センサ１の
先端に、高周波電力を吸収して発熱する導電物体
２を装着した構成からなる高周波電力センサが報
告されており、温度上昇の様子から高周波電力を
検出しようとするものである。３，３′は入出力
用光フアイバである。
しかしながら、このような第１図の構成では、
温度センサ１を介して高周波電力を検出するため
に周囲温度の影響がそのまま測定誤差となり、ま
た、応答速度が遅いという欠点がある。すなわ
ち、第１図ではセンサ１自身が周囲温度と発熱物
体２による発熱温度の共者を検知するため、測定
値は常に両者の温度を合わせたものとなり、周囲
温度の分が常に検出され測定誤差となる。
温度センサ１を介して高周波電力を検出するため
に周囲温度の影響がそのまま測定誤差となり、ま
た、応答速度が遅いという欠点がある。すなわ
ち、第１図ではセンサ１自身が周囲温度と発熱物
体２による発熱温度の共者を検知するため、測定
値は常に両者の温度を合わせたものとなり、周囲
温度の分が常に検出され測定誤差となる。
発明の目的
本発明の目的はこれらの欠点を取り除くもの
で、高周波電力以外の周囲温度に不感でかつ応答
速度が速い高周波電力センサを提供することにあ
る。
で、高周波電力以外の周囲温度に不感でかつ応答
速度が速い高周波電力センサを提供することにあ
る。
発明の構成
本発明は、温度により屈折率が変化する光透過
体の一端面に光の入出力手段としての光フアイバ
を備え、前記光フアイバから入力する光により前
記光透過体中に形成される光路に略平行な前記光
透過体の一側面に高周波電界により発熱する質物
を装着し、前記光透過体中に温度分布を生ぜしめ
前記光透過体中を通過する光を屈折させ、その屈
折量より高周波電力を検出することを特徴とする
光学式高周波電力センサである。
体の一端面に光の入出力手段としての光フアイバ
を備え、前記光フアイバから入力する光により前
記光透過体中に形成される光路に略平行な前記光
透過体の一側面に高周波電界により発熱する質物
を装着し、前記光透過体中に温度分布を生ぜしめ
前記光透過体中を通過する光を屈折させ、その屈
折量より高周波電力を検出することを特徴とする
光学式高周波電力センサである。
すなわち、上記目的を実現するために、本発明
は、高周波電力を吸収して発熱する物質を用い、
ガラスのような光学物質中に温度勾配を形成し、
この光学物質中の光路に略平行な一側面に上記物
質を装着し、前記温度勾配による屈折率勾配に起
因する光の屈折現象を利用する。従つて、周囲温
度はガラス中でほぼ一様であるために、測定誤差
とならないという特長がある。また、応答速度を
上げるためには、高周波吸収発熱物質およびガラ
スの体積を小さくすればよく、これは光をレンズ
で小さくしぼり込むことによつて容易に実現され
る。
は、高周波電力を吸収して発熱する物質を用い、
ガラスのような光学物質中に温度勾配を形成し、
この光学物質中の光路に略平行な一側面に上記物
質を装着し、前記温度勾配による屈折率勾配に起
因する光の屈折現象を利用する。従つて、周囲温
度はガラス中でほぼ一様であるために、測定誤差
とならないという特長がある。また、応答速度を
上げるためには、高周波吸収発熱物質およびガラ
スの体積を小さくすればよく、これは光をレンズ
で小さくしぼり込むことによつて容易に実現され
る。
実施例の説明
まず、第２図に本発明にかかる高周波電力セン
サの原理構成を示す。第２図ａは光Ａを通過させ
るガラス４の上に、高周波電力Ｐを吸収して発熱
する物質例えばFe−Ni系焼結フエライト５を装
着したものであり、透過光は高周波電力に比例し
て曲がるために、透過光A′，A″の位置から高周
波電力の大きさを知ることができる。第２図ｂ
は、同図ａの光の曲がりの様子を示したものであ
り、一般の多成分系ガラス４においては光は高温
側へ曲がる。
サの原理構成を示す。第２図ａは光Ａを通過させ
るガラス４の上に、高周波電力Ｐを吸収して発熱
する物質例えばFe−Ni系焼結フエライト５を装
着したものであり、透過光は高周波電力に比例し
て曲がるために、透過光A′，A″の位置から高周
波電力の大きさを知ることができる。第２図ｂ
は、同図ａの光の曲がりの様子を示したものであ
り、一般の多成分系ガラス４においては光は高温
側へ曲がる。
この装置ではフエライト４の発熱によりガラス
４の中に形成される温度勾配のみにより透過光が
曲がるため、周囲温度に影響を受けることなく温
度測定が可能となる。
４の中に形成される温度勾配のみにより透過光が
曲がるため、周囲温度に影響を受けることなく温
度測定が可能となる。
第３図は本発明にかかる高周波電力センサの第
一実施例であり、入出力光フアイバ６，６′、ロ
ツドレンズ７、波長フイルタ８、ガラス４、反射
ミラー９、高周波吸収フエライト５から構成され
る。光フアイバ６，６′中を波長λ1＝0.8μm、λ2
＝0.88μmの２種の光を多重伝送し、一方の光λ2
を波長フイルタ８で反射し、他方の光λ1のみを温
度勾配が形成されるガラス４中を往復させると、
高周波電力Ｐが零の時は、入力光フアイバ６の光
は出力光フアイバ６′に最大結合するが、高周波
電力の大きさに比例し結合効率が低下する。
一実施例であり、入出力光フアイバ６，６′、ロ
ツドレンズ７、波長フイルタ８、ガラス４、反射
ミラー９、高周波吸収フエライト５から構成され
る。光フアイバ６，６′中を波長λ1＝0.8μm、λ2
＝0.88μmの２種の光を多重伝送し、一方の光λ2
を波長フイルタ８で反射し、他方の光λ1のみを温
度勾配が形成されるガラス４中を往復させると、
高周波電力Ｐが零の時は、入力光フアイバ６の光
は出力光フアイバ６′に最大結合するが、高周波
電力の大きさに比例し結合効率が低下する。
第４図は波長λ1とλ2の光出力を各々I1，I2とし
た時の高周波電力強度依存性であり、I1とI2の差
から高周波電力強度を検出することができる。
た時の高周波電力強度依存性であり、I1とI2の差
から高周波電力強度を検出することができる。
第５図は、本発明にかかる高周波電力センサの
第２実施例であり、第３図と同様な構成である
が、高周波吸収フエライト４を三角形状にするこ
とにより、温度分布によるプリズム効果を併用し
て温度勾配を有効に設計できる点が特長である。
第２実施例であり、第３図と同様な構成である
が、高周波吸収フエライト４を三角形状にするこ
とにより、温度分布によるプリズム効果を併用し
て温度勾配を有効に設計できる点が特長である。
なお、第３，５図において、入出力光フアイバ
は２本使用しているが、同一光フアイバを入出力
に使用しても良く、また、２波長多重伝送により
光フアイバの曲がり損失などの影響を除いている
が、測定精度が大きく要求されない場合は、波長
λ1の光だけを使用すれば良いことは言うまでもな
い。
は２本使用しているが、同一光フアイバを入出力
に使用しても良く、また、２波長多重伝送により
光フアイバの曲がり損失などの影響を除いている
が、測定精度が大きく要求されない場合は、波長
λ1の光だけを使用すれば良いことは言うまでもな
い。
光を通過させる材料としては、以上述べたガラ
スの他に、石英ガラスあるいは熱歪効果の大きな
LiNbO3，LiTaO3，ZnS，ZnSe等の結晶も有効
な材料である。
スの他に、石英ガラスあるいは熱歪効果の大きな
LiNbO3，LiTaO3，ZnS，ZnSe等の結晶も有効
な材料である。
また、高周波の吸収発熱物質としては、Fe−
Ni系フエライト材料に限らず、高周波高損失誘
電体や導電性フイルム等も利用できる点で用途が
広い。
Ni系フエライト材料に限らず、高周波高損失誘
電体や導電性フイルム等も利用できる点で用途が
広い。
なお、ガラス上にヒータを付けることにより、
ガラス中を通過する光を曲げる報告は既にあり、
本発明の原理と似ているが、高周波の吸収発熱を
センサとして応用した例は無く、本発明は高周波
加熱装置等の電力分布の測定時に有効な手段とな
るものである。
ガラス中を通過する光を曲げる報告は既にあり、
本発明の原理と似ているが、高周波の吸収発熱を
センサとして応用した例は無く、本発明は高周波
加熱装置等の電力分布の測定時に有効な手段とな
るものである。
発明の効果
本発明は、高周波吸収物質が光学透明物体中に
形成する温度勾配に因る屈折率勾配による光の曲
がりを用いた高周波電力センサであるために、周
囲温度が直接測定誤差にならない点が最も大きな
利点であり、高速動作も可能となる。
形成する温度勾配に因る屈折率勾配による光の曲
がりを用いた高周波電力センサであるために、周
囲温度が直接測定誤差にならない点が最も大きな
利点であり、高速動作も可能となる。
第１図は従来の温度センサの概略構成図、第２
図ａ，ｂは本発明のセンサの原理構成図、第３図
は本発明の第一実施例のセンサの概略構成図、第
４図は第一実施例における特性図、第５図は本発
明の第二実施例のセンサの概略構成図である。 ４……ガラス、５……高周波吸収フエライト、
６，６′……光フアイバ。
図ａ，ｂは本発明のセンサの原理構成図、第３図
は本発明の第一実施例のセンサの概略構成図、第
４図は第一実施例における特性図、第５図は本発
明の第二実施例のセンサの概略構成図である。 ４……ガラス、５……高周波吸収フエライト、
６，６′……光フアイバ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 温度により屈折率が変化する光透過体の一端
面に光の入出力手段としての光フアイバを備え、
前記光フアイバから入力する光により前記光透過
体中に形成される光路に略平行な前記光透過体の
一側面に高周波電界により発熱する質物を装着
し、前記光透過体中に温度分布を生ぜしめ前記光
透過体中を通過する光を屈折させ、その屈折量よ
り高周波電力を検出することを特徴とする光学式
高周波電力センサ。 ２ 高周波電界により発熱する物質が、カーボン
あるいはFe−Ni系焼結フエライトであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光学式
高周波電力センサ。 ３ 光透過体が、石英、LiNbO3単結晶、
LiTaO3単結晶あるいはZnSe単結晶であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光学式
高周波電力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58168602A JPS6060564A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 光学式高周波電力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58168602A JPS6060564A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 光学式高周波電力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6060564A JPS6060564A (ja) | 1985-04-08 |
| JPH0568660B2 true JPH0568660B2 (ja) | 1993-09-29 |
Family
ID=15871096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58168602A Granted JPS6060564A (ja) | 1983-09-13 | 1983-09-13 | 光学式高周波電力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6060564A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1228039B (it) * | 1988-12-16 | 1991-05-27 | Eslab S R L M | Sensore ed apparecchiatura per la misura di energia radiante, in particolare l'energia associata a segnali a radiofrequenza, microonde e radiazioni luminose |
| CN103052887B (zh) * | 2010-08-04 | 2015-06-03 | 富士通株式会社 | 电力测定系统以及电力温度转换器 |
-
1983
- 1983-09-13 JP JP58168602A patent/JPS6060564A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6060564A (ja) | 1985-04-08 |
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