公开(公告)号：EP2306212B1

公开(公告)日：2011-11-02

申请号：EP09171889.0

申请日：2009-09-30

Applicant: ABB Research Ltd.

Inventor： Wüest, Robert ,  Frank, Andreas ,  Bohnert, Klaus

IPC: G01R15/24 ,  G01R33/032

CPC classification number: G01R15/246 ,  G01R33/0322

公开(公告)号：EP2306211B1

公开(公告)日：2012-04-18

申请号：EP09171887.4

申请日：2009-09-30

Applicant: ABB Research Ltd.

Inventor： Wüest, Robert ,  Frank, Andreas ,  Bohnert, Klaus ,  Gabus, Philippe

IPC: G01R3/00 ,  G01R15/24 ,  G01R33/032

CPC classification number: G01R15/246 ,  G01R3/00 ,  G01R33/0322

公开(公告)号：EP1462810A1

公开(公告)日：2004-09-29

申请号：EP03405213.4

申请日：2003-03-28

Applicant: ABB RESEARCH LTD.

Inventor： Bohnert, Klaus ,  Frank, Andreas ,  Brändle, Hubert

IPC: G01R15/24 ,  G01R19/00

CPC classification number: G01R15/242

Abstract: Der elektrooptische Spannungssensor weist zwischen zwei Elektroden (3,4), zwischen welchen die zu messende Spannung V anliegt, ein elektrooptisch aktives Medium (1) und ein Abstandsmedium (2) auf. Die Medien (1,2) und die Dicken d 1 ,d 2 der Medien sind derart gewählt, dass das gemessene Spannungssignal keine Temperaturabhängigkeit aufweist. Beispielsweise werden die Dicken d 1 ,d 2 derart gewählt, dass der Einfluss der Temperaturabhängigkeiten von massgeblichen elektrooptischen Koeffizienten und Dielektrizitätskonstanten der Medien (1,2) auf das Spannungssignal einander aufheben. Vorteilhaft werden die zwei Medien (1,2) in Form eines Stabes, der aus einer alternierenden Anordnung von zylindrischen Elementen der zwei Medien (1,2) besteht, zwischen den Elektroden (3,4) angeordnet. Vorteilhaft können BGO und Quarzglas als Medien (1,2) verwendet werden. Vorzugsweise ist der Sensor in Silikon eingegossen. Es ist ein mechanisch stabiler, temperaturstabilisierter Spannungssensor mit geringen Reflexionsverlusten, einer grossen Halbwellenspannung und einer geringen Empfindlichkeit gegen Störungen des elektrischen Feldes realisierbar.

Abstract translation: 用于测量在两个电极（3,4）之间施加电压V的电压V的电光电压传感器产生电场，电极之间布置有电光活性介质（1），其可以被照射 光（5），并且电场可以影响介质中的光的偏振状态，并且可以在离开介质之后检测，并且可以根据检测到的偏振状态来确定电压V. 如上所述，包括用于测量电压V的独立权利要求，其中间隔介质（2）位于电极之间。

公开(公告)号：EP1462810B1

公开(公告)日：2015-09-09

申请号：EP03405213.4

申请日：2003-03-28

Applicant: ABB Research Ltd.

Inventor： Bohnert, Klaus ,  Frank, Andreas ,  Brändle, Hubert

IPC: G01R15/24 ,  G01R19/00

CPC classification number: G01R15/242

公开(公告)号：EP2682765A1

公开(公告)日：2014-01-08

申请号：EP12175142.4

申请日：2012-07-05

Applicant: ABB Research Ltd.

Inventor： Müller, Georg ,  Frank, Andreas ,  Bohnert, Klaus ,  Gu, Xun

IPC: G01R15/24 ,  G01R19/32

CPC classification number: G01R19/32 ,  G01R15/246 ,  G01R15/247

Abstract: In a fiber-optic current sensor, a 22.5° Faraday rotator, which is part of the sensing fiber coil, determines the working point of the sensor. The coil is operated with substantially linearly polarized light or incoherent substantially left and right circularly polarized light waves. In one arrangement, a polarization beam splitter generates two optical signals that vary in anti-phase with changing current. A signal processor determines the current from the two anti-phase signals. Appropriately detuned and oriented fiber-optic half-wave or quarter-wave retarders before the fiber coil are used to reduce or cancel the adverse effects of temperature and bend-induced birefringence on the measurement signal. Moreover, the temperature may be derived from the difference in the bias of the anti-phase signals and may be used to cancel temperature effects in the signal processor.

Abstract translation: 在光纤电流传感器中，作为传感光纤线圈一部分的22.5°法拉第转子决定了传感器的工作点。 线圈以基本线性偏振光或非相干的大致左右圆偏振光波操作。 在一种布置中，偏振分束器产生与改变电流反相变化的两个光信号。 信号处理器确定来自两个反相信号的电流。 在光纤线圈之前适当地失谐和定向的光纤半波或四分之一波长延迟器用于减少或消除温度和弯曲引起的双折射对测量信号的不利影响。 此外，温度可以从反相信号的偏置差导出，并且可以用于消除信号处理器中的温度效应。

公开(公告)号：EP2306212A1

公开(公告)日：2011-04-06

申请号：EP09171889.0

申请日：2009-09-30

Applicant: ABB Research Ltd.

Inventor： Wüest, Robert ,  Frank, Andreas ,  Bohnert, Klaus

IPC: G01R15/24 ,  G01R33/032

CPC classification number: G01R15/246 ,  G01R33/0322

Abstract: A fiber optic current or magnetic field sensor uses a sensing fiber (5) in a coil for measuring a current or a magnetic field and has a retarder (4) for converting between linearly polarized light and elliptically polarized light The retardation of the retarder, its temperature dependence as well as its azimuth angle in respect to the plane of the fiber coil are optimized in dependence of the birefringence in the sensing fiber (5) in order to minimize the influence of temperature variations and manufacturing tolerances on the overall scale factor of the sensor.

Abstract translation: 一种光纤电流或磁场传感器使用在线圈的传感纤维（5），用于测量的电流或磁场，并且具有延迟器（4）为直线偏振光和椭圆偏振光之间转换的延迟的相位差，其 温度依赖性，以及在相对于所述光纤线圈的平面的方位角是在传感纤维（5）的双折射的依赖性，以尽量减少温度变化和制造公差的上的总体标度因子的影响的优化 传感器。

公开(公告)号：EP1359394A1

公开(公告)日：2003-11-05

申请号：EP02405353.0

申请日：2002-04-30

Applicant: ABB RESEARCH LTD.

Inventor： Bohnert, Klaus ,  Haroud, Karim ,  Frank, Andreas ,  Brändle, Hubert

IPC: G01D5/34 ,  G01L11/02

CPC classification number: H01S3/0675 ,  G01D5/344 ,  G01L1/246 ,  G01L9/0079 ,  G01L11/025 ,  H01S3/06712 ,  H01S3/08031 ,  H01S3/1053

Abstract: Ein hochauflösender Faserlaser-Sensor zur Messung einer Messgrösse M weist eine Pumplichtquelle (2), einen Faserlaser (1) und eine Detektions-Auswerte-Einheit (3) auf. Der Faserlaser (1) weist auf: einen doppelbrechenden ersten Endreflektor (11), einen zweiten Endreflektor (12), eine laserverstärkende Faser (13), eine Sensorfaser (14) und ein Mittel zur Modenkopplung (15). Die laserverstärkende Faser (13), die Sensorfaser (14) und das Mittel zur Modenkopplung (15) sind zwischen den Endreflektoren (11,12) angeordnet. In dem Faserlaser (1) ist Licht in zwei, aufgrund ihrer Polarisation und/oder ihrer transversalen Raumstruktur zueinander orthogonalen Lichtzustände (x,y; LP' 01 ,LP' 11 ) ausbreitungsfähig. Durch das Mittel zur Modenkopplung (15) sind die orthogonalen Lichtzustände (x,y; LP' 01 ,LP' 11 ) miteinander koppelbar. In dem Faserlaser (1) sind in jedem der zwei Lichtzustände (x,y; LP' 01 ,LP' 11 ) mehrere Longitudinalmoden (LM x p , LM x p+1 ..., LM y q , LM y q+1 ...; LM 01 p , LM 01 p+1 ..., LM 11 q , LM 11 q+1 ...) schwingungsfähig. Durch Zusammenwirken der Messgrösse (M) mit der Sensorfaser (14) ist in der Sensorfaser (14) eine Änderung der Doppelbrechung für die zwei orthogonalen Lichtzustände (x,y; LP' 01 ,LP' 11 ) erzielbar. Aus der Änderung der Doppelbrechung resultiert eine Änderung von Schwebungsfrequenzen in der Laseremission. Dadurch, dass der erste Endreflektor (11) gegenüber dem zweiten Endreflektor (12) verstimmt ist, können einzelne Polarisationsmode-Schwebungs-Signale statt eines aus mehreren entarteten PMB-Signalen bestehenden und darum verbreiterten Schwebungs-Signals detektiert werden. Es wird eine hohe Sensor-Auflösung erzielt.

Abstract translation: 高分辨率光纤激光传感器具有双折射第一端反射器（11），第二端反射器（12），激光放大光纤（13），传感器光纤和模式耦合装置（15）。 在光纤激光器中产生多个纵向模式，并且测量阀（M）的相互作用导致两个正交光偏振的双折射变化。 该变化导致激光发射的拍频的变化。 第一端反射器相对于第二端反射器失谐。 对于使用光泵浦光纤激光器测量测量值的方法，采用独立权利要求，由此使用失谐端反射器，并且基于它们的偏振由正好两个纵向模式组成的信号来检测和评估至少一个信号，并且 横向空间结构。

公开(公告)号：EP2306211A1

公开(公告)日：2011-04-06

申请号：EP09171887.4

申请日：2009-09-30

Applicant: ABB Research Ltd.

Inventor： Wüest, Robert ,  Frank, Andreas ,  Bohnert, Klaus ,  Gabus, Philippe

IPC: G01R3/00 ,  G01R15/24 ,  G01R33/032

CPC classification number: G01R15/246 ,  G01R3/00 ,  G01R33/0322

Abstract: For tuning the fiber optic retarder (4) of a fiber optic current sensor towards a desired temperature dependence, the sensing fiber (5) is exposed to a magnetic field or corresponding electric current and the sensor signal as well as the signal's dependence on the retarder temperature are measured From this initial sensor signal and its temperature dependence, a target sensor signal can be determined, at which the dependence on the retarder temperature equals a desired value. Then, the retarder (4) is thermally treated until the sensor signal reaches the target value. The method obviates the need for repetitively measuring the temperature dependence during the tuning process.

Abstract translation: 用于调谐光纤电流传感器的光纤延迟器（4）向期望的温度依赖性，传感纤维（5）暴露于磁场或相应的电流和传感器信号以及该信号的上延迟依赖 温度测量从该初始传感器信号和它的温度依赖性，目标传感器信号可以是确定性的开采，在该对延迟器温度的依赖性等于期望的值。 然后，延迟器（4）进行热处理，直到传感器信号达到目标值。 该方法避免了对反复测量在调谐过程中的温度依赖性的需要。

公开(公告)号：EP1482287A1

公开(公告)日：2004-12-01

申请号：EP03405373.6

申请日：2003-05-26

Applicant: ABB RESEARCH LTD.

Inventor： Bohnert, Klaus ,  Brändle, Hubert ,  Frank, Andreas

IPC: G01J3/45 ,  G01B9/02

CPC classification number: G01J3/45

Abstract: Das Polarisations-Fourier-Transform-Spektrometer weist zur Erzeugung eines Wegunterschiedes zwischen zwei Teilstrahlen unterschiedlicher Polarisation mindestens eine doppelbrechende planparallele Platte (5) auf, welche dreh- oder kippbar gelagert ist. Durch die Drehung oder Kippung der planparallele Platte (5) wird eine Änderung des Einfallswinkels α erzeugt, so dass der genannte Wegunterschied hervorgerufen wird. Als Absorptionsspektrometer weist das Spektrometer einen polychromatischen Lichterzeuger (1), einen Kollimator (2a), eine Probe (3) und einen Polarisator (4a) auf. Während der Veränderung des Wegunterschiedes wird von einem Detektor (7) die Intensität von Licht (L) gemessen, das die mindestens eine planparallele Platte (5) und einen Analysator (4b) durchlaufen hat. Aus dem so entstehenden Interferogramm wird in einer Signalverarbeitung (8) mittels FourierTransformation das Spektrum der Probe (3) bestimmt. Das Spektrometer ist einfach und robust, und es werden zeitaufgelöste Messungen ermöglicht.

Abstract translation: 傅里叶变换光谱仪具有枢转的双折射平面平行板（5），其枢转用于改变入射辐射的入射角，并因此导致平行光束之间的光束路径差。 还提供了对样本谱进行傅立叶变换的检测器（7）和信号处理单元（8）。 对于用于确定光谱的方法的独立权利要求，其中已经通过样品的光束的入射角变化到平面平行板，并且因此它们的光程差异。

公开(公告)号：EP1462811A1

公开(公告)日：2004-09-29

申请号：EP03405271.2

申请日：2003-04-16

Applicant: ABB RESEARCH LTD.

Inventor： Bohnert, Klaus ,  Frank, Andreas ,  Brändle, Hubert

IPC: G01R15/24 ,  G01R19/00

CPC classification number: G01R15/242 ,  G01R15/247 ,  G01R19/0084

Abstract: Der Spannungssensor zur Messung einer zwischen zwei Elektroden (3,4) anliegenden Spannung V, die ein elektrisches Feld E erzeugt, beinhaltet mindestens zwei entlang eines Lichtweges (5) angeordnete Schichten (1a,2a) aus elektrooptisch aktivem Material. Die Schichten werden von einem Lichtstrahl durchlaufen, der aufgrund des elektrooptischen Effektes in seiner Phase und/oder seinem Polarisationszustand beeinflusst wird. Die Orientierung der elektrooptisch aktiven Schichten (1a,2a) relativ zum Lichtweg und dem elektrischen Feld E ist derart gewählt, dass die Beeinflussung des Lichtes (5) in der zweiten Schicht (2a) der Beeinflussung des Lichtes (5) in der ersten Schicht (1a) entgegenwirkt. Auf diese Weise kann ein Sensor mit einer hohen Halbwellenspannung realisiert werden, so dass hohe Spannungen V eindeutig messbar sind. Vorteilhaft werden mehrere erste und zweite elektrooptisch aktive Schichten zwischen den Elektroden (3,4) angeordnet.

Abstract translation: 一种电光传感器，用于测量施加在两个分开的电极（3,4）之间的电压，产生沿着光路（5）布置的电场F和第一和第二电光活性层，每个层具有两个双折射轴，其中折射 每个层中的折射率可以改变为F，并且每层中产生的光的相位和/或极化状态。 包括用于使用传感器测量电压的方法的独立权利要求。