JPH08327712A - 光磁界センサ及びそれを用いた磁界強度測定方法 - Google Patents
光磁界センサ及びそれを用いた磁界強度測定方法Info
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- JPH08327712A JPH08327712A JP7130660A JP13066095A JPH08327712A JP H08327712 A JPH08327712 A JP H08327712A JP 7130660 A JP7130660 A JP 7130660A JP 13066095 A JP13066095 A JP 13066095A JP H08327712 A JPH08327712 A JP H08327712A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高感度且つ高精度な磁界測定が可能であって、
しかも光学部品間のアライメントが容易であり、量産性
に優れ低価格化の可能な光磁界センサ及びそれを用いた
磁界強度測定方法を提供すること。 【構成】光源１から出射した光は、光ファイバ２，レン
ズ３，偏光子４を経て半波長板５を通過し、磁気光学素
子６に入射する。磁気光学素子６を通過するとき被測定
磁界の強さに応じて旋光を受け、検光子７を通過した
後、レンズ８で集光されて光ファイバ９に入射し、磁界
の強さに対応した強さの光が光検出器１０によって光電
変換される。信号処理回路１１は、光検出器１０の出力
値を基本波成分と２次高調波成分に分割し、該２次高調
波成分を該基本波成分で除算した値を出力するようにな
されている。
しかも光学部品間のアライメントが容易であり、量産性
に優れ低価格化の可能な光磁界センサ及びそれを用いた
磁界強度測定方法を提供すること。 【構成】光源１から出射した光は、光ファイバ２，レン
ズ３，偏光子４を経て半波長板５を通過し、磁気光学素
子６に入射する。磁気光学素子６を通過するとき被測定
磁界の強さに応じて旋光を受け、検光子７を通過した
後、レンズ８で集光されて光ファイバ９に入射し、磁界
の強さに対応した強さの光が光検出器１０によって光電
変換される。信号処理回路１１は、光検出器１０の出力
値を基本波成分と２次高調波成分に分割し、該２次高調
波成分を該基本波成分で除算した値を出力するようにな
されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気光学素子のファラ
デー効果を利用して磁界強度を測定する光磁界センサ及
びそれを用いた磁界強度測定方法に関するものであり、
特に、電力を供給する送電線及び配電線や、受変電設備
（以下、キユービクルという），ＧＩＳ(GAS INSULATED
SWITCH GEAR) 等の電線の周囲に発生する磁界の強度を
測定することによって電流の大きさを検知するのに用い
て好適な光磁界センサ及びそれを用いた磁界強度測定方
法に関する。
デー効果を利用して磁界強度を測定する光磁界センサ及
びそれを用いた磁界強度測定方法に関するものであり、
特に、電力を供給する送電線及び配電線や、受変電設備
（以下、キユービクルという），ＧＩＳ(GAS INSULATED
SWITCH GEAR) 等の電線の周囲に発生する磁界の強度を
測定することによって電流の大きさを検知するのに用い
て好適な光磁界センサ及びそれを用いた磁界強度測定方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで、送電線や配電線に流れる電流
の大きさを測定して異常を発見する電流センサや、キユ
ービクル，ＧＩＳ内において使用されている電流センサ
としては、トランス型のものが用いられてきた。しかし
ながら、トランス型の電流センサは、大型且つ大重量で
あって絶縁性も良くないなど種々の問題点があるため、
最近ではそのような電流センサに代えて光磁界センサを
用いる計画が進められている。
の大きさを測定して異常を発見する電流センサや、キユ
ービクル，ＧＩＳ内において使用されている電流センサ
としては、トランス型のものが用いられてきた。しかし
ながら、トランス型の電流センサは、大型且つ大重量で
あって絶縁性も良くないなど種々の問題点があるため、
最近ではそのような電流センサに代えて光磁界センサを
用いる計画が進められている。
【０００３】光磁界センサを用いる場合には、導体例え
ば送電線に流れる電流によりその周囲に発生する磁界
を、磁気光学材料が有するファラデー効果を利用して測
定し、その測定された磁界からそこに流れている電流値
を求めるようにするが、この場合の特徴としては、高耐
圧，高絶縁性，非接触，小型軽量であって、高圧側に電
源や電気回路が不要なことなどを挙げることができる。
ば送電線に流れる電流によりその周囲に発生する磁界
を、磁気光学材料が有するファラデー効果を利用して測
定し、その測定された磁界からそこに流れている電流値
を求めるようにするが、この場合の特徴としては、高耐
圧，高絶縁性，非接触，小型軽量であって、高圧側に電
源や電気回路が不要なことなどを挙げることができる。
【０００４】このような光磁界センサの基本構成の一例
を図１を用いて説明する。光源１から出射した光は、光
ファイバ２，レンズ３，偏光子４を経て直線偏光となっ
た後、半波長板５を通過して磁気光学素子６に入射す
る。直線偏光となった光は、磁気光学素子６を通過する
とき被測定磁界（以下、磁界と略称する）の強さに応じ
て旋光を受け、検光子７を通過したあと磁界の強さに対
応した強度となってレンズ８で集光され、光ファイバ９
に入射する。
を図１を用いて説明する。光源１から出射した光は、光
ファイバ２，レンズ３，偏光子４を経て直線偏光となっ
た後、半波長板５を通過して磁気光学素子６に入射す
る。直線偏光となった光は、磁気光学素子６を通過する
とき被測定磁界（以下、磁界と略称する）の強さに応じ
て旋光を受け、検光子７を通過したあと磁界の強さに対
応した強度となってレンズ８で集光され、光ファイバ９
に入射する。
【０００５】光ファイバ９に入射した光は、光検出器１
０に導かれて光電変換される。その後、信号処理回路１
１においてフィルタにより交流成分と直流成分に分割さ
れ、割り算器により交流電圧成分を直流電圧成分で除算
された値が出力される。このようにして計算された実効
値をもって被測定磁界を表す。ここで、交流電圧成分を
直流電圧成分で除算した値を検出する理由は、光源１の
出射光強度の変動及び光ファイバ２，９の揺れ等による
光量の変動を消去して所望の磁界を検出することができ
るためである。
０に導かれて光電変換される。その後、信号処理回路１
１においてフィルタにより交流成分と直流成分に分割さ
れ、割り算器により交流電圧成分を直流電圧成分で除算
された値が出力される。このようにして計算された実効
値をもって被測定磁界を表す。ここで、交流電圧成分を
直流電圧成分で除算した値を検出する理由は、光源１の
出射光強度の変動及び光ファイバ２，９の揺れ等による
光量の変動を消去して所望の磁界を検出することができ
るためである。
【０００６】上記の構成において、光源１には発光ダイ
オード或いはレーザダイオードを用いることが考えられ
る。しかし、レーザダイオードから出射される光は略直
線偏光であるため、光ファイバ２を通過するときに、光
ファイバ２に生じた応力誘起複屈折により偏光面が変化
してしまい、偏光子４を通過した光の強度が不安定にな
るという問題点がある。従って、光源１には無偏光の光
を出射する発光ダイオードが用いられる。
オード或いはレーザダイオードを用いることが考えられ
る。しかし、レーザダイオードから出射される光は略直
線偏光であるため、光ファイバ２を通過するときに、光
ファイバ２に生じた応力誘起複屈折により偏光面が変化
してしまい、偏光子４を通過した光の強度が不安定にな
るという問題点がある。従って、光源１には無偏光の光
を出射する発光ダイオードが用いられる。
【０００７】また、半波長板５を用いている理由は、偏
光面を４５度回転させ、偏光子４と検光子７の相対主軸
角を４５度として、光磁界センサの感度を最大とするた
めである。また、磁界と磁気光学材料６を通過する光の
進路とは平行である。尚、この場合には半波長板５と磁
気光学材料６は配置を入れ換えても特性上大きな問題は
ない。
光面を４５度回転させ、偏光子４と検光子７の相対主軸
角を４５度として、光磁界センサの感度を最大とするた
めである。また、磁界と磁気光学材料６を通過する光の
進路とは平行である。尚、この場合には半波長板５と磁
気光学材料６は配置を入れ換えても特性上大きな問題は
ない。
【０００８】このような構成の光磁界センサに用いられ
る磁気光学素子６用の材料としては、鉛ガラス，ＺｎＳ
ｅ，ＢＧＯ，ＢＳＯ等の常磁性材料、又は反磁性材料が
あるが、最近では上記したように送電線，配電線の電流
計測、ＧＩＳ，キュービクル内の計器用変流器にも光磁
界センサを用いる計画が積極的に進められており、光磁
界センサに対し高感度化、小型化、低価格化が要求され
ているために、量産性が高く磁気感度の高い磁性ガーネ
ットやＢｉ置換の磁性ガーネットを用いた光磁界センサ
の開発が行われるようになってきた。
る磁気光学素子６用の材料としては、鉛ガラス，ＺｎＳ
ｅ，ＢＧＯ，ＢＳＯ等の常磁性材料、又は反磁性材料が
あるが、最近では上記したように送電線，配電線の電流
計測、ＧＩＳ，キュービクル内の計器用変流器にも光磁
界センサを用いる計画が積極的に進められており、光磁
界センサに対し高感度化、小型化、低価格化が要求され
ているために、量産性が高く磁気感度の高い磁性ガーネ
ットやＢｉ置換の磁性ガーネットを用いた光磁界センサ
の開発が行われるようになってきた。
【０００９】ところで、上記の磁気光学素子として、Ｒ
ＩＧ（Bi: Rare Earth Iron Garnet）等の垂直磁化で多
磁区構造を示す強磁性材料を使用する場合には、ＲＩＧ
を透過した光は回折現象を起こし、０次光，１次光，〜
ｎ次光と次数に応じて広がっていく（但し、磁界が０の
ときは奇数次光のみ）。これは、磁区が位相格子となる
ためである。
ＩＧ（Bi: Rare Earth Iron Garnet）等の垂直磁化で多
磁区構造を示す強磁性材料を使用する場合には、ＲＩＧ
を透過した光は回折現象を起こし、０次光，１次光，〜
ｎ次光と次数に応じて広がっていく（但し、磁界が０の
ときは奇数次光のみ）。これは、磁区が位相格子となる
ためである。
【００１０】これらの回折光を全て取り込んだ場合に
は、磁界の強さに対する信号処理回路からの出力、即ち
光磁界センサからの出力の直線性は極めて良好なものと
なる（例えば、特開平５−１２６９２４号公報参照）。
しかしながら、全ての回折光を取り込むようにするため
には、適切なレンズの選択が必要であり、しかもレンズ
と他の光学部品の精密な配置（以下、アライメントとい
う）によって初めて実現が可能となる。そのため、この
ような光磁界センサは量産性が極めて低いものである。
は、磁界の強さに対する信号処理回路からの出力、即ち
光磁界センサからの出力の直線性は極めて良好なものと
なる（例えば、特開平５−１２６９２４号公報参照）。
しかしながら、全ての回折光を取り込むようにするため
には、適切なレンズの選択が必要であり、しかもレンズ
と他の光学部品の精密な配置（以下、アライメントとい
う）によって初めて実現が可能となる。そのため、この
ような光磁界センサは量産性が極めて低いものである。
【００１１】他方、全ての回折光を取り込まない場合に
は、光磁界センサを作製するときのアライメントは容易
になり、安価な光磁界センサを実現することが可能とな
るが、逆に、信号処理回路からの出力は直線性が得られ
ないものとなってしまう。その理由を、０次光のみを取
り込んだ場合について、数式を用いて説明する。
は、光磁界センサを作製するときのアライメントは容易
になり、安価な光磁界センサを実現することが可能とな
るが、逆に、信号処理回路からの出力は直線性が得られ
ないものとなってしまう。その理由を、０次光のみを取
り込んだ場合について、数式を用いて説明する。
【００１２】磁気光学素子への入力をＩinとした場合、
光検出器１０からの出力Ｉo は、 Ｉo ＝Ｉin [ cosθ cosφ＋ (Ho/Hs) sinθ sinφ sin (ωt)]2 (1) で表される。ここで、θは磁気光学材料のファラデー回
転角、φは二つの偏光子間の相対主軸角、Ｈo は外部印
加磁界、Ｈs は飽和磁界、ωは交流磁界の周波数（電流
の周波数）、t は時間である。出力Ｉo は、直流成分Ｉ
DCと交流成分ＩACに分離され、各々、 ＩDC＝Ｉin [cos2θcos2φ＋(Ho2/2Hs2)sin2θsin2φ] (2) ＩAC＝Ｉin [(Ho/2Hs)sin2θsin2φsin(ωt) −(Ho2/2Hs2)sin2θsin2φcos (2ωt)] (3) で表される。また、信号処理回路内の割り算器により、 Ｉ1 ＝ＩAC／ＩDC (4) が求められる。そして、Ｉ1 の実効値Ｃは次式(5)によ
り表される。 Ｃ＝ＶAC／ＶDC (5) ここで、ＶACはＩACの実効値、ＶDCはＩDCの実効値を表
し、各々次式(6)及び(7)により表される。 ＶDC＝Ｉin [cos2θcos2φ＋(Ho2/2Hs2)sin2θsin2φ] (6) ＶAC＝Ｉin [(Ho2/8Hs2) sin22θ sin22φ ＋(Ho4/8Hs4)sin2θsin2φ]1/2 (7) 式(5)，(6)，(7)から明らかなように、この場合には、
Ｃは外部印加磁界の強さに対して直線的な関係にならな
い。
光検出器１０からの出力Ｉo は、 Ｉo ＝Ｉin [ cosθ cosφ＋ (Ho/Hs) sinθ sinφ sin (ωt)]2 (1) で表される。ここで、θは磁気光学材料のファラデー回
転角、φは二つの偏光子間の相対主軸角、Ｈo は外部印
加磁界、Ｈs は飽和磁界、ωは交流磁界の周波数（電流
の周波数）、t は時間である。出力Ｉo は、直流成分Ｉ
DCと交流成分ＩACに分離され、各々、 ＩDC＝Ｉin [cos2θcos2φ＋(Ho2/2Hs2)sin2θsin2φ] (2) ＩAC＝Ｉin [(Ho/2Hs)sin2θsin2φsin(ωt) −(Ho2/2Hs2)sin2θsin2φcos (2ωt)] (3) で表される。また、信号処理回路内の割り算器により、 Ｉ1 ＝ＩAC／ＩDC (4) が求められる。そして、Ｉ1 の実効値Ｃは次式(5)によ
り表される。 Ｃ＝ＶAC／ＶDC (5) ここで、ＶACはＩACの実効値、ＶDCはＩDCの実効値を表
し、各々次式(6)及び(7)により表される。 ＶDC＝Ｉin [cos2θcos2φ＋(Ho2/2Hs2)sin2θsin2φ] (6) ＶAC＝Ｉin [(Ho2/8Hs2) sin22θ sin22φ ＋(Ho4/8Hs4)sin2θsin2φ]1/2 (7) 式(5)，(6)，(7)から明らかなように、この場合には、
Ｃは外部印加磁界の強さに対して直線的な関係にならな
い。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、磁気光
学素子にＲＩＧ等の垂直磁化で多磁区構造を示す強磁性
材料を使用した光磁界センサは、高感度ではあるもの
の、磁界の強さに対する信号処理回路からの出力の直線
性を良くしようとすると、光学部品間のアライメントが
難しくなって量産性が低下し、逆に、アライメントの容
易な構成にしようとすると、前記の直線性が悪く、また
位相角も大きくなるなど種々の問題点を有していた。
学素子にＲＩＧ等の垂直磁化で多磁区構造を示す強磁性
材料を使用した光磁界センサは、高感度ではあるもの
の、磁界の強さに対する信号処理回路からの出力の直線
性を良くしようとすると、光学部品間のアライメントが
難しくなって量産性が低下し、逆に、アライメントの容
易な構成にしようとすると、前記の直線性が悪く、また
位相角も大きくなるなど種々の問題点を有していた。
【００１４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、高
感度であって、しかも磁界の強さに対する出力の直線性
が良好で高精度が得られ、且つ量産性に優れた光磁界セ
ンサ及びそれを用いた磁界強度測定方法を提供すること
である。
めになされたものであり、その目的とするところは、高
感度であって、しかも磁界の強さに対する出力の直線性
が良好で高精度が得られ、且つ量産性に優れた光磁界セ
ンサ及びそれを用いた磁界強度測定方法を提供すること
である。
【００１５】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために、本発明は、光源と、偏光子と、磁気光学
素子と、検光子と、光検出器と、信号処理回路とを有す
る光磁界センサにおいて、該信号処理回路を該光検出器
の出力値を基本波成分と２次高調波成分に分割し、該２
次高調波成分を該基本波成分で除算する回路で構成す
る。
成するために、本発明は、光源と、偏光子と、磁気光学
素子と、検光子と、光検出器と、信号処理回路とを有す
る光磁界センサにおいて、該信号処理回路を該光検出器
の出力値を基本波成分と２次高調波成分に分割し、該２
次高調波成分を該基本波成分で除算する回路で構成す
る。
【００１６】また、本発明の光磁界センサによる測定方
法は、磁気光学素子からの光信号を光検出器で光電変換
し、電気信号として求めた値を信号処理回路により基本
波成分と２次高調波成分に分割して、該２次高調波成分
を該基本波成分で除算して得た値から磁界強度を求める
ようにするものである。
法は、磁気光学素子からの光信号を光検出器で光電変換
し、電気信号として求めた値を信号処理回路により基本
波成分と２次高調波成分に分割して、該２次高調波成分
を該基本波成分で除算して得た値から磁界強度を求める
ようにするものである。
【００１７】
【実施例】本発明の実施例の具体的な構成とその試験結
果を図２乃至図４を用いて説明する。図２は実際に試作
した本実施例の光磁界センサの構成を示しており、図中
の符号は図１に示されたものと対応させて付けてある。
そこで、先ず、この試作した実施例の構成を具体的に説
明する。
果を図２乃至図４を用いて説明する。図２は実際に試作
した本実施例の光磁界センサの構成を示しており、図中
の符号は図１に示されたものと対応させて付けてある。
そこで、先ず、この試作した実施例の構成を具体的に説
明する。
【００１８】光源１は波長０．８５μｍの発光ダイオー
ドであり、光検出器１０はＳｉダイオードである。光フ
ァイバ２，９は夫々マルチモードファイバであり、レン
ズ３，８は夫々セルフォクレンズである。偏光子４及び
検光子７は両方とも偏光ビームスプリッタであり、磁気
光学素子６としては（ＹｂＴｂＢｉ）3 Ｆｅ5 Ｏ12を採
用した。また、偏光子４と検光子７を同一表面上に置
き、且つ相対主軸角を４５度とするために、半波長板５
が磁気光学素子６の直前に配置されている。
ドであり、光検出器１０はＳｉダイオードである。光フ
ァイバ２，９は夫々マルチモードファイバであり、レン
ズ３，８は夫々セルフォクレンズである。偏光子４及び
検光子７は両方とも偏光ビームスプリッタであり、磁気
光学素子６としては（ＹｂＴｂＢｉ）3 Ｆｅ5 Ｏ12を採
用した。また、偏光子４と検光子７を同一表面上に置
き、且つ相対主軸角を４５度とするために、半波長板５
が磁気光学素子６の直前に配置されている。
【００１９】更に、信号処理回路１１は二つのバンドパ
スフィルタと割り算器を有しており、光検出器１０のＳ
ｉダイオードから入力された電気信号を二つのバンドパ
スフィルタにより基本波成分と２次高調波成分とに分離
し、割り算器によって２次高調波成分を基本波成分で除
算した値を出力するようになっている。尚、光ファイバ
９には０次光のみが結合するように、レンズ８と光ファ
イバ９の距離が設定されている。
スフィルタと割り算器を有しており、光検出器１０のＳ
ｉダイオードから入力された電気信号を二つのバンドパ
スフィルタにより基本波成分と２次高調波成分とに分離
し、割り算器によって２次高調波成分を基本波成分で除
算した値を出力するようになっている。尚、光ファイバ
９には０次光のみが結合するように、レンズ８と光ファ
イバ９の距離が設定されている。
【００２０】次に、上記のような構成にしたことによっ
て、本発明の目的が達成される理由について説明する。
磁気光学素子６からの回折光を全て取り込むことは、既
に述べたように極めて困難であるが、回折光の中で０次
光のみを取り出すことは容易である。０次光のみを意識
的に光検出器１０に取り込むには、図において磁気光学
素子６とレンズ８の距離を離すか、本実施例のようにレ
ンズ８と光ファイバ９の距離を調節することで容易に実
現できる。
て、本発明の目的が達成される理由について説明する。
磁気光学素子６からの回折光を全て取り込むことは、既
に述べたように極めて困難であるが、回折光の中で０次
光のみを取り出すことは容易である。０次光のみを意識
的に光検出器１０に取り込むには、図において磁気光学
素子６とレンズ８の距離を離すか、本実施例のようにレ
ンズ８と光ファイバ９の距離を調節することで容易に実
現できる。
【００２１】０次光のみを光検出器１０に取り込んだと
き、光検出器１０からの出力Ｉo と、該出力Ｉo の交流
成分ＩACは、上記したように夫々式(1)と式(3)で表され
る。その交流成分ＩACは、次のような周波数ωの基本波
成分ＩAC1 と周波数２ωの２次高調波成分ＩAC2 で構成
されている。 ＩAC1 ＝Ｉin [(Ho/2Hs)sin2θsin2φsin(ωt)] (8) ＩAC2 ＝Ｉin [(Ho2/2Hs2)sin2θsin2φcos (2ωt)] (9) 従って、２次高調波成分ＩAC2 を基本波成分ＩAC1 で除
した値Ｉ2 は、 Ｉ2 ＝ＩAC2/ＩAC1 ＝Ho tanθ tanφ cos(2ωt) / [4Hs sin(ωt)] (10) で表され、Ｉ2 の実効値は明らかに外部印加磁界Ｈｏに
比例することが分かる。従って、磁界の強さに対して出
力の直線性が得られる。
き、光検出器１０からの出力Ｉo と、該出力Ｉo の交流
成分ＩACは、上記したように夫々式(1)と式(3)で表され
る。その交流成分ＩACは、次のような周波数ωの基本波
成分ＩAC1 と周波数２ωの２次高調波成分ＩAC2 で構成
されている。 ＩAC1 ＝Ｉin [(Ho/2Hs)sin2θsin2φsin(ωt)] (8) ＩAC2 ＝Ｉin [(Ho2/2Hs2)sin2θsin2φcos (2ωt)] (9) 従って、２次高調波成分ＩAC2 を基本波成分ＩAC1 で除
した値Ｉ2 は、 Ｉ2 ＝ＩAC2/ＩAC1 ＝Ho tanθ tanφ cos(2ωt) / [4Hs sin(ωt)] (10) で表され、Ｉ2 の実効値は明らかに外部印加磁界Ｈｏに
比例することが分かる。従って、磁界の強さに対して出
力の直線性が得られる。
【００２２】次に、上記のように構成された本実施例の
試験結果について説明する。本実施例の光磁界センサに
５０ＨZ の交流磁界を０〜７００Ｏe の範囲で変化させ
て印加し、磁界の強さの変化に対する信号処理回路１１
からの出力電圧の実効値を調べた結果が図３に示されて
いる。図３中、実線ａがその結果であり、信号処理回路
１１からの出力、即ち光磁界センサの出力は明らかに直
線的に変化していることが分かる。
試験結果について説明する。本実施例の光磁界センサに
５０ＨZ の交流磁界を０〜７００Ｏe の範囲で変化させ
て印加し、磁界の強さの変化に対する信号処理回路１１
からの出力電圧の実効値を調べた結果が図３に示されて
いる。図３中、実線ａがその結果であり、信号処理回路
１１からの出力、即ち光磁界センサの出力は明らかに直
線的に変化していることが分かる。
【００２３】また、上記の実測結果と、完全な直線とを
比較した比誤差Ｒが図４に示されている。図４中、実線
ａが本実施例の光磁界センサにより得られた比誤差であ
る。この図からも分かるように、本実施例の比誤差は０
％であり、磁界の変化と出力の変化との間に完全な直線
関係が得られている。
比較した比誤差Ｒが図４に示されている。図４中、実線
ａが本実施例の光磁界センサにより得られた比誤差であ
る。この図からも分かるように、本実施例の比誤差は０
％であり、磁界の変化と出力の変化との間に完全な直線
関係が得られている。
【００２４】このような本実施例の光磁界センサと比較
するために、上記した従来例の信号処理回路、即ち光電
変換されて入力された電気信号をフィルタにより交流成
分と直流成分に分け、割り算器により交流成分を直流成
分で除算した値を出力するようにした信号処理回路を用
いて特性評価を行った。その他の条件は全て本実施例の
場合と同じである。その結果は、図３及び図４に夫々破
線ｂで示した通りである。直線性は明らかに悪く、比誤
差は磁界強度が３５Ｏe で−２．３％と大きな値であっ
た。
するために、上記した従来例の信号処理回路、即ち光電
変換されて入力された電気信号をフィルタにより交流成
分と直流成分に分け、割り算器により交流成分を直流成
分で除算した値を出力するようにした信号処理回路を用
いて特性評価を行った。その他の条件は全て本実施例の
場合と同じである。その結果は、図３及び図４に夫々破
線ｂで示した通りである。直線性は明らかに悪く、比誤
差は磁界強度が３５Ｏe で−２．３％と大きな値であっ
た。
【００２５】尚、本発明の光磁界センサの光学部品の配
置構成は図２に示すものに限定されず、図１に示す配置
構成にしてもよい。また、本発明は上記した全ての構成
をユニット化したものに限定されるものではない。更
に、本発明は上記したような送電線等の測定に限らず、
一般の交流磁界の測定に適用できることは言うまでもな
い。
置構成は図２に示すものに限定されず、図１に示す配置
構成にしてもよい。また、本発明は上記した全ての構成
をユニット化したものに限定されるものではない。更
に、本発明は上記したような送電線等の測定に限らず、
一般の交流磁界の測定に適用できることは言うまでもな
い。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、磁界の
強さに応じて出力を直線的に得ることができ、高感度且
つ高精度な磁界の測定が可能となる。しかも、光検出器
に０次光を取り込むだけで可能であるため、光学部品間
のアライメントが容易であり、量産性に優れ低価格化も
可能である。
強さに応じて出力を直線的に得ることができ、高感度且
つ高精度な磁界の測定が可能となる。しかも、光検出器
に０次光を取り込むだけで可能であるため、光学部品間
のアライメントが容易であり、量産性に優れ低価格化も
可能である。
【図１】本発明の説明に必要な光磁界センサの基本構成
図である。
図である。
【図２】本発明の実施例である光磁界センサの構成図で
ある。
ある。
【図３】磁界の強度と光磁界センサの出力との関係を示
す図である。
す図である。
【図４】磁界の強度と比誤差との関係を示す図である。
１ 光源 ２，９ 光ファイバ ３，８ レンズ ４ 偏光子 ５ 半波長板 ６ 磁気光学素子 ７ 検光子 １０ 光検出器 １１ 信号処理回路
Claims (2)
- 【請求項１】 光源と、偏光子と、磁気光学素子と、検
光子と、光検出器と、信号処理回路とを有する光磁界セ
ンサにおいて、該信号処理回路が該光検出器の出力値を
基本波成分と２次高調波成分に分割し、該２次高調波成
分を該基本波成分で除算する回路から構成されているこ
とを特徴とする光磁界センサ。 - 【請求項２】 磁気光学素子を用いた光磁界センサにお
いて、該磁気光学素子からの光信号を光検出器で光電変
換し、電気信号として求めた値を信号処理回路により基
本波成分と２次高調波成分に分割して、該２次高調波成
分を該基本波成分で除算して得た値から磁界強度を求め
るようにしたことを特徴とする磁界強度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7130660A JPH08327712A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 光磁界センサ及びそれを用いた磁界強度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7130660A JPH08327712A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 光磁界センサ及びそれを用いた磁界強度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08327712A true JPH08327712A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15039566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7130660A Pending JPH08327712A (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 光磁界センサ及びそれを用いた磁界強度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08327712A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105547480A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-04 | 南京理工大学 | 高通量双折射干涉成像光谱装置 |
-
1995
- 1995-05-29 JP JP7130660A patent/JPH08327712A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105547480A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-04 | 南京理工大学 | 高通量双折射干涉成像光谱装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040601 |