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WO1998005975A1 - Method and arrangement for optically detecting an electrical variable - Google Patents

Method and arrangement for optically detecting an electrical variable Download PDF

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Publication number
WO1998005975A1
WO1998005975A1 PCT/DE1997/001480 DE9701480W WO9805975A1 WO 1998005975 A1 WO1998005975 A1 WO 1998005975A1 DE 9701480 W DE9701480 W DE 9701480W WO 9805975 A1 WO9805975 A1 WO 9805975A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
measurement signals
optical
optical measurement
sensor
electrical
Prior art date
Application number
PCT/DE1997/001480
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO1998005975A8 (en
Inventor
Ottmar Beierl
Thomas Bosselmann
Michael Willsch
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to CA002261901A priority Critical patent/CA2261901A1/en
Priority to EP97934422A priority patent/EP0916095A1/en
Publication of WO1998005975A1 publication Critical patent/WO1998005975A1/en
Publication of WO1998005975A8 publication Critical patent/WO1998005975A8/en

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/24Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
    • G01R15/247Details of the circuitry or construction of devices covered by G01R15/241 - G01R15/246

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for optically detecting an electrical variable, in particular a current or a voltage.
  • optical measuring arrangements which are based, for example, on the agneto-optical Faraday effect.
  • Linearly polarized measuring light is transmitted through a Faraday element arranged in the vicinity of a current conductor.
  • the magnetic field generated by the current causes the plane of polarization of the measuring light to rotate by an angle of rotation which is proportional to the path integral over the magnetic field along the path covered by the measuring light.
  • the angle of rotation can reach a value of over 90 °, 180 °, 360 °, and even a multiple thereof, so that with a simple determination of the angle of rotation during evaluation, no clear statement about the absolute value of the angle of rotation is possible . For this reason, only changes in the angle of rotation in a clear range, e.g. up to 90 °, approved and evaluated accordingly accordingly.
  • Passing through a Faraday optical fiber surrounding a current conductor is divided by a beam splitter into two partial light signals and each of these light signals is fed to an analyzer.
  • the natural axes of the two analyzers are at an angle of 0 ° or 45 ° to the coupling polar sation of the measuring light aligned. This results in a first, sinusoidal signal at the output of one analyzer and a second, cosine-shaped signal at the output of the other analyzer.
  • German patent application 195 44 778 proposes a method which uses two partial measurements. To measure the electrical measured variable in a predetermined measuring range, a first measuring signal, which is a clear function of the measured variable above the measuring range, and a second measuring signal, which is a periodic and ambiguous function of the measured variable in the predetermined measuring range, are generated. A third measurement signal, which is unambiguous over the measurement range and which has at least the measurement resolution of the second measurement signal, is derived from the two measurement signals. In this way, an absolute value can be determined at least for the unambiguous range of the first measurement signal.
  • the invention has for its object to provide a method and an arrangement for measuring an electrical quantity with optical means, wherein an evaluation of the optical measurement signals beyond 90 ° is possible in a simple manner.
  • the object is achieved according to the invention with a method for optically detecting an electrical variable
  • At least a first and a second optical measurement signal are generated as a function of the electrical variable
  • the two measurement signals serve in the sense of a pair of values to which an absolute value for the electrical quantity is assigned.
  • the new method allows the measurement range to be expanded beyond the uniqueness range (1st quadrant).
  • the electrical quantity is determined at any time without storing the previous history or the previous measured values, since there is no incremental method. It is advantageous if the periodicities of the characteristic curves of the two measurement signals are close to one another.
  • the dependencies of the optical measurement signals should be so different that as the electrical quantity to be measured increases, the phase shift between the measurement signals changes. ben is. If necessary, the measurement signals can also have a linear or non-linear dependency, for example.
  • the two optical measurement signals are generated with measurement light of different frequencies. In this way, only one optical sensor or only one measuring system is required. The dependence of the Faraday effect on the wavelength of light is used. Two sensitivities are thus achieved.
  • the two optical measurement signals can be generated simultaneously or in succession, in particular multiplex. With a simultaneous measurement, the measurement signals can be generated simultaneously and separately. In the case of a multiplex design, fewer components are required.
  • the two optical measurement signals can advantageously be generated in succession by continuous change, in particular by wobble, of the periodicity of the one measurement signal. This results in a continuous transition between the two measurement signals, which in principle allows an infinite number of measurement signals, as a result of which the measurement accuracy and the uniqueness of the measurement become particularly high.
  • the optical measurement signals can be different
  • Light sensors are generated. This enables separate measurement signal generation.
  • the measurement signals can also by means of a common light sensor are generated, which comprises two light paths. This procedure is very simple, and the outlay on components is low.
  • a further measurement signal can be generated whose dependence on the electrical quantity is periodic and which is used to determine the electrical quantity more precisely. In this way there is a further increase in the uniqueness and the accuracy of the measurement signal.
  • a current or a voltage is advantageously suitable as an electrical variable.
  • the problem of the arrangement can be solved with an arrangement for detecting an electrical variable on a conductor with:
  • At least one first optical sensor which generates at least two optical measurement signals, the dependence of the measurement signals on the electrical quantity being periodic, and wherein one period is larger and at most twice as large as the other, and
  • the sensor can have at least two optical measurement paths with different optical properties for generating the optical measurement signals.
  • the two measurement signals can thus be generated easily, with little effort being required for the sensor. It is easy if the two measuring paths are formed by different materials. A small size is targetable. Alternatively, the two measurement paths can have different lengths. Here the material is kept low.
  • the optical sensor can be designed in several parts in accordance with its number of measurement paths. This enables a simple modular structure.
  • the optical property of the sensor can also be switchable or changeable to generate the optical measurement signals.
  • the sensor thus becomes an active element of the arrangement, and any number of optical measurement signals can be generated with only one sensor and its control
  • the sensor can advantageously generate a further measurement signal which, in addition to the pair of values, is used to generate the value for the electrical variable.
  • the measuring accuracy and uniqueness are thus further improved.
  • a light source can be assigned to the sensor, the frequency of which can be changed periodically and continuously, in particular in the sense of Wobbein, in order to generate the two light signals. In principle, a continuous spectrum of measurement signals can thus be generated.
  • FIG. 1 shows an arrangement for the optical detection of an electrical signal and FIG. 2 shows a characteristic curve diagram for two measurement signals.
  • the new method is generally explained using a schematic diagram of an arrangement according to FIG. 1.
  • aim The new method is to enable a unambiguous measurement based on ambiguous measurement signals with polarized sensors.
  • a sensor 3 is arranged on the conductor 1 and operates on an optical basis.
  • the mode of operation can be based, for example, on the Faraday effect or on the Pockels effect. It is important to detect the current I or the voltage U. In the present case, current detection is assumed as an example.
  • the sensor 3 is connected via a light guide 5 to a light source 7, which supplies the sensor 3 with a polarized light.
  • the polarization of the polarized light is changed in the sensor 3 as a function of the electrical quantity I, in particular rotated in its plane of polarization, and then fed to an evaluation device 11 via a second light guide 9. It is of course also possible to use arrangements in which the sensor, polarizer and analyzer form a structural unit.
  • the generated rotation of the polarization plane in the measurement signal is determined in the evaluation device 11.
  • the rotation is a measure of the electrical quantity to be detected.
  • the first sensor 3 delivers a periodic output signal. This means that the measurement signal is no longer unambiguous for electrical variables that cause a phase shift beyond 90 °. Proceed as follows to clearly record the electrical quantity:
  • light source 7 can emit measuring light of different frequencies. This can be done simultaneously, so that the two optical measurement signals can also be detected simultaneously.
  • a multiplex procedure (relating to the light transmitter or evaluation device) is also conceivable.
  • a change in the light frequency after a wobble process can also be favorable.
  • the senor 3 itself is designed to form the two optical measuring signals.
  • it can comprise, for example, two light paths, both of which have different optical properties, to which a common measuring light is supplied.
  • a fiber spool would be conceivable, which has a tap, so that there are two outputs. In this way, light paths of different lengths were formed.
  • two completely separate light paths are also possible, which are formed by the same materials of different dimensions or by different materials.
  • the sensitivity of the sensor can be set with the number of turns of the fiber spool.
  • FIG. 1 shows a further variant in a broken line representation of a control device 13, which enables the first sensor 3 to be controlled or switched over via an action line 15.
  • This version would offer itself for a multiplex measurement value acquisition, in which the optical properties of the sensor 3 are continuously switched over or continuously reversed, so that different measurement signals are generated alternately.
  • the evaluation device 11 must be synchronized with the control device 13 for this purpose.
  • switchability or continuous reversal of the light source 7 is also possible.
  • the measurement signal here can be understood to be the optical measurement signals or electrical measurement signals already derived therefrom, which are usually used for electronic, in particular digital measurement value processing.
  • the characteristic curves Ml and M2 represent amplitude curves corresponding to the change in the angle of rotation as a function of the electrical variable to be measured. It can be seen that both characteristic curves Ml and M2 are periodic between a minimum and a maximum value Min or Max, and have a slightly different period.
  • the characteristic curves shown represent the characteristic diagrams for the acquisition of the two optical measured values.
  • a unique value can be determined using two
  • the value of the electrical quantity can be e.g. determine according to the following relationship:
  • PI and P2 mean the values of the measured signals determined in the sense of a pair of values and K a predeterminable factor.
  • a further possibility for determining the absolute value of the electrical quantity would be possible by comparing the determined measured values with stored value pairs.
  • the measured values can be used as a table address to find the corresponding value of the electrical quantity.
  • a comparison of the polarities of the respective amplitude values and the difference in the amplitudes could be used to determine the electrical magnitude.
  • the absolute value of the electrical quantity can also be determined in a direct manner, namely by calculation from the two existing measured values using general mathematical methods with appropriate algorithms.
  • a clear measurement generation or acquisition using a controllable sensor may also be conceivable, which modulates the measurement light by suitable methods and can thus generate further measurement information, e.g. the temperature, if necessary.
  • a preferred application of the measuring method and the arrangement is given in the optical current and voltage measurement, in particular for high or medium voltage. As a result, measurement size detection for a large measurement range can be achieved with only one sensor.

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Abstract

The invention concerns a method of optically detecting an electrical variable (I), periodic dependency being established between the optical measuring signal and the electrical variable (I) to be measured. According to the invention, two optical, periodically dependent measuring signals are used to obtain an unequivocal measuring signal. The resultant measured values are used as a value pair for unequivocally allocating an absolute value of the electrical variable (I).

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Anordnung zur optischen Erfassung einer elektrischen GrößeMethod and arrangement for the optical detection of an electrical variable
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur optischen Erfassung einer elektrischen Größe, insbesondere einen Strom oder eine Spannung.The invention relates to a method and an arrangement for optically detecting an electrical variable, in particular a current or a voltage.
Zur Erfassung von Strom und Spannung bei elektrischen Anlagen sind optische Meßanordnungen bekannt, die beispielsweise auf dem agneto-optischen Faraday-Effekt beruhen. Dabei wird linear polarisiertes Meßlicht durch ein in der Nähe eines Stromleiters angeordnetes Faraday-Element gesendet. Das von dem Strom erzeugte Magnetfeld bewirkt eine Drehung der Polarisationsebene des Meßlichts um einen Drehwinkel, der proportional zum Wegintegral über das Magnetfeld entlang des vom Meßlicht zurückgelegten Weges ist.To measure current and voltage in electrical systems, optical measuring arrangements are known which are based, for example, on the agneto-optical Faraday effect. Linearly polarized measuring light is transmitted through a Faraday element arranged in the vicinity of a current conductor. The magnetic field generated by the current causes the plane of polarization of the measuring light to rotate by an angle of rotation which is proportional to the path integral over the magnetic field along the path covered by the measuring light.
Bei einer kontinuierlichen Erhöhung des zu messenden Stromes kann der Drehwinkel einen Wert über 90°, 180° ,360°, und sogar ein Vielfaches hiervon erreichen, so daß bei einer einfachen Drehwinkelbestimmung bei der Auswertung keine klare Aussage über den absoluten Wert des Drehwinkels möglich ist. Daher wurden bisher in der Praxis meist nur Drehwinkeländerungen in einem eindeutigen Bereich, z.B. bis 90°, zugelassen und diese entsprechend empfindlich ausgewertet.With a continuous increase in the current to be measured, the angle of rotation can reach a value of over 90 °, 180 °, 360 °, and even a multiple thereof, so that with a simple determination of the angle of rotation during evaluation, no clear statement about the absolute value of the angle of rotation is possible . For this reason, only changes in the angle of rotation in a clear range, e.g. up to 90 °, approved and evaluated accordingly accordingly.
Aus der EP 0 208 593 Bl ist ein magneto-optischer Stro wand- 1er bekannt, bei dem linear polarisiertes Meßlicht nachFrom EP 0 208 593 B1 a magneto-optical Stro wand 1er is known, in which linearly polarized measuring light
Durchlaufen einer einen Stromleiter umgebenden Faraday-Licht- leiterfaser von einem Strahlteiler in zwei Lichtteilsignale aufgeteilt wird und jedes dieser Lichtsignale einem Analysa- tor zugeführt wird. Die Eigenachsen der beiden Analysatoren sind unter einem Winkel von 0° bzw. 45° zur Einkoppelpolari- sation des Meßlichts ausgerichtet. Dadurch erhalt man am Ausgang eines Analysators ein erstes, sinusförmiges Signal und am Ausgang des anderen Analysators ein zweites, cosinusformi- ges Signal .Passing through a Faraday optical fiber surrounding a current conductor is divided by a beam splitter into two partial light signals and each of these light signals is fed to an analyzer. The natural axes of the two analyzers are at an angle of 0 ° or 45 ° to the coupling polar sation of the measuring light aligned. This results in a first, sinusoidal signal at the output of one analyzer and a second, cosine-shaped signal at the output of the other analyzer.
Diese beiden Signale sind jeweils mehrdeutige, oszillierende Funktionen des Stromes im Stromleiter, die um einen Winkel von 90° gegeneinander phasenverschoben sind. Aus diesen beiden mehrdeutigen Signalen wird nun ein eindeutiges Meßsignal zusammengesetzt durch Vergleich der Vorzeichen und der Betrage der Meßwertes des ersten sinusförmigen Signals und des zweiten cosinusformigen Signals. Sobald die Betrage von Sinus und Cosinus gleich sind, d.h. bei einem ganzzahligen Vielfachen von 45°, wird in Abhängigkeit von den Vorzeichen von Si- nus und Cosinus von einem eindeutigen Zweig des ersten sinusförmigen Signals in einen eindeutigen Zweig des zweiten cosi- nusformigen Signals umgeschaltet oder umgekehrt . Dieses Verfahren ist ein inkrementales Verfahren, so daß der Arbeitspunkt bei Strom Null, bei einem Ausfall der Elektronik eines Stromwandlers erst wieder neu eingestellt werden muß. Siehe hierzu auch DE 43 34 469 AI oder DE 43 42 410 AI.These two signals are in each case ambiguous, oscillating functions of the current in the current conductor, which are phase-shifted from one another by an angle of 90 °. From these two ambiguous signals, a unique measurement signal is now composed by comparing the sign and the magnitude of the measured value of the first sinusoidal signal and the second cosine-shaped signal. As soon as the amounts of sine and cosine are equal, i.e. with an integer multiple of 45 °, depending on the signs of sine and cosine, a switch is made from a unique branch of the first sinusoidal signal to a unique branch of the second cosine-shaped signal or vice versa. This method is an incremental method, so that the operating point at zero current must only be reset when the electronics of a current transformer fail. See also DE 43 34 469 AI or DE 43 42 410 AI.
In der deutschen Patentanmeldung 195 44 778 ist ein Verfahren vorgeschlagen, das sich zweier Teilmessungen bedient. Zum Messen der elektrischen Meßgröße in einem vorgegebenen Meßbereich werden ein erstes Meßsignal, das über dem Meßbereich eine eindeutige Funktion der Meßgroße ist, und ein zweites Meßsignal, das im vorgegebene Meßbereich eine periodische und nicht eindeutige Funktion der Meßgroße ist, erzeugt. Aus den beiden Meßsignalen wird ein über dem Meßbereich eindeutiges drittes Meßsignal abgeleitet, das wenigstens die Meßauflosung des zweiten Meßsignals aufweist. Auf diese Weise kann zumindest für den eindeutigen Bereich des ersten Meßsignals e n absoluter Wert bestimmt werden. Allgemein wird noch auf den Stand der Technik gemäß US 4,529,875, DE 40 13 125 AI undGerman patent application 195 44 778 proposes a method which uses two partial measurements. To measure the electrical measured variable in a predetermined measuring range, a first measuring signal, which is a clear function of the measured variable above the measuring range, and a second measuring signal, which is a periodic and ambiguous function of the measured variable in the predetermined measuring range, are generated. A third measurement signal, which is unambiguous over the measurement range and which has at least the measurement resolution of the second measurement signal, is derived from the two measurement signals. In this way, an absolute value can be determined at least for the unambiguous range of the first measurement signal. In general, the State of the art according to US 4,529,875, DE 40 13 125 AI and
EP 0 290 780 verwiesen.EP 0 290 780.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Messung einer elektrischen Größe mit optischen Mitteln anzugeben, wobei eine Auswertung der optischen Meßsignale über 90° hinaus auf einfache Art und Weise möglich ist.The invention has for its object to provide a method and an arrangement for measuring an electrical quantity with optical means, wherein an evaluation of the optical measurement signals beyond 90 ° is possible in a simple manner.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelost mit einem Verfahren zur optischen Erfassung einer elektrischen Größe,The object is achieved according to the invention with a method for optically detecting an electrical variable,
- wobei mindestens ein erstes und ein zweites optisches Meß- signal in Abhängigkeit von der elektrischen Größe erzeugt werden,at least a first and a second optical measurement signal are generated as a function of the electrical variable,
- wobei die Abhängigkeit der beiden optischen Meßsignale von der elektrischen Größe periodisch s , und die eine Periode größer und maximal doppelt so groß wie die andere ist,the periodic dependence of the two optical measurement signals on the electrical quantity, and one period being larger and at most twice as large as the other,
- wobei die beiden Meßsignale im Sinne eines Wertepaares dienen, denen ein absoluter Wert für die elektrische Größe zugeordnet wird.- The two measurement signals serve in the sense of a pair of values to which an absolute value for the electrical quantity is assigned.
Gegenüber dem Stand der Technik erfolgt mit dem neuen Verfahren eine beliebige Erweiterung des Meßbereichs über den Eindeutigkeitsbereich (1. Quadranten) hinaus. Die Bestimmung der elektrischen Größe erfolgt dabei zu jeder Zeit ohne eine Speicherung der Vorgeschichte oder der vorherigen Meßwerte, da kein inkrementales Verfahren vorliegt. Dabei ist es günstig, wenn die Periodizitäten der Kennlinien der beiden Meßsignale nahe beieinander liegen. Dabei sollten die Abhängigkeiten der optischen Meßsignale derart unterschiedlich sein, daß bei Zunahme der zu messenden elektrischen Größe eine Än- derung der Phasenverschiebung zwischen den Meßsignalen gege- ben ist. Gegebenenfalls können die Meßsignale z.B. auch eine lineare bzw. nichtlineare Abhängigkeit aufweisen.Compared to the prior art, the new method allows the measurement range to be expanded beyond the uniqueness range (1st quadrant). The electrical quantity is determined at any time without storing the previous history or the previous measured values, since there is no incremental method. It is advantageous if the periodicities of the characteristic curves of the two measurement signals are close to one another. The dependencies of the optical measurement signals should be so different that as the electrical quantity to be measured increases, the phase shift between the measurement signals changes. ben is. If necessary, the measurement signals can also have a linear or non-linear dependency, for example.
Es ist günstig, wenn von den optischen Meßsignalen elektri- sehe Meßsignale abgeleitet werden, die als Wertepaar dienen. Auf diese weise ist einen einfache digitale Meßwertbearbeitung möglich. Zusatzlich sind dann Storeinflusse auf das optische Signal, z.B. Vibrationen und Temperatur, verhindert. Eine Vorverarbeitung zu elektrischen Signalen mit verεchiede- nen Algorithmen kann mit Vorteil zu einer „Intensitatεnor- mierung" fuhren, wodurch eine Kompensation der Storeffekte möglich ist.It is expedient if electrical measurement signals which serve as a pair of values are derived from the optical measurement signals. In this way, simple digital processing of measured values is possible. In addition, interference influences on the optical signal, e.g. Vibration and temperature prevented. Preprocessing to electrical signals with different algorithms can advantageously lead to an “intensity standardization”, whereby compensation for the interference effects is possible.
Es ist zweckmäßig, wenn die beiden optischen Meßsignale mit Meßlicht unterschiedlicher Frequenz erzeugt werden. Auf diese Weise ist nur ein optischer Sensor oder nur ein Meßsystem erforderlich. Dabei wird die Abhängigkeit des Faraday-Ef fekts von der Wellenlange des Lichts genutzt . Es werden also dadurch zwei Empfindlichkeiten erzielt .It is expedient if the two optical measurement signals are generated with measurement light of different frequencies. In this way, only one optical sensor or only one measuring system is required. The dependence of the Faraday effect on the wavelength of light is used. Two sensitivities are thus achieved.
Die beiden optischen Meßsignale können dabei gleichzeitig oder nacheinander, insbesondere multiplex, erzeugt werden. Bei einer gleichzeitigen Messung sind die Meßsignale zeitgleich und getrennt erzeugbar. Bei einer multiplexen Ausfuh- rung werden weniger Komponenten benotigt.The two optical measurement signals can be generated simultaneously or in succession, in particular multiplex. With a simultaneous measurement, the measurement signals can be generated simultaneously and separately. In the case of a multiplex design, fewer components are required.
Mit Vorteil können die beiden optischen Meßsignale nacheinander durch kontinuierliche Veränderung, insbesondere durch Wobbein, der Periodizitat des einen Meßsignals erzeugt wer- den. Dadurch ist ein kontinuierlicher Übergang zwischen beiden Meßsignalen gegeben, der im Prinzip eine unendliche Vielzahl von Meßsignalen zulaßt, wodurch die Meßgenauigkeit und die Eindeutigkeit der Messung besonders hoch werden.The two optical measurement signals can advantageously be generated in succession by continuous change, in particular by wobble, of the periodicity of the one measurement signal. This results in a continuous transition between the two measurement signals, which in principle allows an infinite number of measurement signals, as a result of which the measurement accuracy and the uniqueness of the measurement become particularly high.
Die optischen Meßsignale können mittels unterschiedlicherThe optical measurement signals can be different
Lichtsensoren erzeugt werden. Dadurch ist eine getrennte Meßsignalerzeugung möglich. Die Meßsignale können auch mittels eines gemeinsamen Lichtsensors erzeugt werden, welcher zwei Lichtstrecken umfaßt. Diese Verfahrensweise ist sehr einfach, wobei der Bauteileaufwand gering ist.Light sensors are generated. This enables separate measurement signal generation. The measurement signals can also by means of a common light sensor are generated, which comprises two light paths. This procedure is very simple, and the outlay on components is low.
Zusätzlich kann ein weiteres Meßsignal erzeugt werden, dessen Abhängigkeit von der elektrischen Große periodisch ist und welches zur genaueren Ermittlung der elektrischen Große dient. Auf diese Weise ist eine nochmalige Steigerung der Eindeutigkeit und der Genauigkeit des Meßsignals gegeben. Als elektrische Große eignet sich mit Vorteil ein Strom oder eine Spannung .In addition, a further measurement signal can be generated whose dependence on the electrical quantity is periodic and which is used to determine the electrical quantity more precisely. In this way there is a further increase in the uniqueness and the accuracy of the measurement signal. A current or a voltage is advantageously suitable as an electrical variable.
Die Losung der Aufgabe bezüglich der Anordnung gelingt erfin- dungsgemaß mit einer Anordnung zur Erfassung einer elektri- sehen Große an einem Leiter mit:According to the invention, the problem of the arrangement can be solved with an arrangement for detecting an electrical variable on a conductor with:
- zumindest einem ersten optischen Sensor, der zumindest zwei optische Meßsignale erzeugt, wobei die Abhängigkeit der Meßsignale von der elektrischen Große periodisch ist, und wobei die eine Periode großer und maximal doppelt so groß wie die andere ist, undat least one first optical sensor which generates at least two optical measurement signals, the dependence of the measurement signals on the electrical quantity being periodic, and wherein one period is larger and at most twice as large as the other, and
- einer mit dem Sensor verbundenen Auswerteeinrichtung, die für den als Wertepaar dienenden beiden optischen Meßsignalen einen zugeordneten absoluten Wert für die elektrische Große erzeugt . Diese Anordnung ist besonders einfach im Aufbau und laßt eine erhebliche Erweiterung des Eindeutigkeitsbereichs bei der Messung zu. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben. Die bereits obengenannten Vorteile für das Verfahren gelten für die Anordnung sinnge- maß .- An evaluation device connected to the sensor, which generates an assigned absolute value for the electrical quantity for the two optical measurement signals serving as a pair of values. This arrangement is particularly simple in construction and allows a considerable expansion of the uniqueness range during the measurement. Further advantageous embodiments are specified in the remaining claims. The advantages for the method already mentioned apply mutatis mutandis to the arrangement.
Der Sensor kann zumindest zwei optische Meßpfade unterschiedlicher optischer Eigenschaft zur Erzeugung der optischen Meßsignale aufweisen. Die beiden Meßsignale sind dadurch einfach erzeugbar, wobei wenig Aufwand beim Sensor notig ist. Es ist einfach, wenn die beiden Meßpfade durch unterschiedliche Werkstoffe gebildet sind. Dabei ist eine kleine Baugroße er- zielbar. Alternativ können die beiden Meßpfade eine unterschiedliche Lange haben. Hier ist der Werkstoffauf and gering gehalten .The sensor can have at least two optical measurement paths with different optical properties for generating the optical measurement signals. The two measurement signals can thus be generated easily, with little effort being required for the sensor. It is easy if the two measuring paths are formed by different materials. A small size is targetable. Alternatively, the two measurement paths can have different lengths. Here the material is kept low.
Der optische Sensor kann entsprechend seiner Anzahl von Meßpfaden mehrteilig ausgeführt sein. Damit ist ein einfacher modularer Aufbau möglich.The optical sensor can be designed in several parts in accordance with its number of measurement paths. This enables a simple modular structure.
Der Sensor kann zur Erzeugung der optischen Meßsignale in seiner optischen Eigenschaft auch umschalt- oder veränderbar sein. Damit wird der Sensor zu einem aktiven Element der Anordnung, wobei mit nur einem Sensor und seiner Ansteuerung eine beliebige Anzahl von optischen Meßsignalen erzeugbarThe optical property of the sensor can also be switchable or changeable to generate the optical measurement signals. The sensor thus becomes an active element of the arrangement, and any number of optical measurement signals can be generated with only one sensor and its control
Mit Vorteil kann der Sensor ein weiteres Meßsignal erzeugen, welches in Ergänzung des Wertepaares zur Erzeugung des Wertes für die elektrische Größe dient. Damit ist die Meßgenauigkeit und die Eindeutigkeit nochmals verbessert .The sensor can advantageously generate a further measurement signal which, in addition to the pair of values, is used to generate the value for the electrical variable. The measuring accuracy and uniqueness are thus further improved.
Dem Sensor kann eine Lichtquelle zugeordnet sein, welche zur Erzeugung der beiden Lichtsignale in ihrer Frequenz periodisch stetig, insbesondere im Sinne von Wobbein veränderbar, ist. Damit ist im Prinzip ein kontinuierliches Spektrum an Meßsignalen erzeugbar.A light source can be assigned to the sensor, the frequency of which can be changed periodically and continuously, in particular in the sense of Wobbein, in order to generate the two light signals. In principle, a continuous spectrum of measurement signals can thus be generated.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung, weitere Details und Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention, further details and advantages are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
FIG 1 eine Anordnung zur optischen Erfassung eines elektrischen Signals und FIG 2 ein Kennliniendiagra für zwei Meßsignale.1 shows an arrangement for the optical detection of an electrical signal and FIG. 2 shows a characteristic curve diagram for two measurement signals.
Zunächst wird allgemein das neue Verfahren anhand einer Prinzipdarstellung einer Anordnung gemäß FIG 1 erläutert. Ziel des neuen Verfahrens ist es, mit polaπmetrischen Sensoren eine eindeutige Messung ausgehend von nicht eindeutigen Meßsignalen zu ermöglichen.First of all, the new method is generally explained using a schematic diagram of an arrangement according to FIG. 1. aim The new method is to enable a unambiguous measurement based on ambiguous measurement signals with polarized sensors.
FIG 1 zeigt einen Leiter 1, der einen Strom I mit einer Spannung U führt. An dem Leiter 1 ist ein Sensor 3 angeordnet, der auf optischer Basis arbeitet. Die Arbeitsweise kann beispielsweise auf dem Faraday-Effekt oder auf dem Pockels-Ef- fekt basieren. Es gilt dabei, den Strom I oder die Spannung U zu erfassen. Vorliegend wird beispielhaft von einer Stromerfassung ausgegangen.1 shows a conductor 1, which carries a current I with a voltage U. A sensor 3 is arranged on the conductor 1 and operates on an optical basis. The mode of operation can be based, for example, on the Faraday effect or on the Pockels effect. It is important to detect the current I or the voltage U. In the present case, current detection is assumed as an example.
Der Sensor 3 ist über einen Lichtleitei 5 mit einer Lichtquelle 7 verbunden, die dem Sensor 3 ein polarisiertes Licht zugeführt. Das polarisierte Licht wird im Sensor 3 in Abhängigkeit von der elektrischen Große I in seiner Polarisation verändert, insbesondere in seiner Polarisationsebene gedreht, und dann über einen zweiten Lichtleiter 9 einer Auswerteein- richtung 11 zugeführt. Selbstverständlich ist auch der Ein- satz von Anordnungen möglich, bei denen Sensor, Polarisator und Analysator eine Baueinheit bilden.The sensor 3 is connected via a light guide 5 to a light source 7, which supplies the sensor 3 with a polarized light. The polarization of the polarized light is changed in the sensor 3 as a function of the electrical quantity I, in particular rotated in its plane of polarization, and then fed to an evaluation device 11 via a second light guide 9. It is of course also possible to use arrangements in which the sensor, polarizer and analyzer form a structural unit.
In der Auswerteeinrichtung 11 wird die erzeugte Drehung der Polarisationsebene beim Meßsignal ermittelt. Die Drehung ist dabei ein Maß für die zu erfassende elektrische Größe.The generated rotation of the polarization plane in the measurement signal is determined in the evaluation device 11. The rotation is a measure of the electrical quantity to be detected.
Vorliegend liefert der erste Sensor 3 ein periodisches Aus- gangssignal. D.h., daß bei elektrischen Großen, die eine Phasendrehung über 90° hinaus bewirken, das Meßsignal nicht mehr eindeutig ist. Zur eindeutigen Erfassung der elektrischen Große wird folgendermaßen verfahren:In the present case, the first sensor 3 delivers a periodic output signal. This means that the measurement signal is no longer unambiguous for electrical variables that cause a phase shift beyond 90 °. Proceed as follows to clearly record the electrical quantity:
Es werden zunächst zwei optische Meßsignale erzeugt. Die Abhängigkeit der beiden optischen Meßsignale von der elektri- sehen Große, nämlich dem Strom I, ist jeweils periodisch, wo- bei jedoch die eine Periode größer, jedoch maximal doppelt so groß wie die andere ist. Damit ist eine nur geringe unterschiedliche Empfindlichkeit bei der zweifachen Meßwerterfassung der elektrischen Größe gegeben.First, two optical measurement signals are generated. The dependence of the two optical measurement signals on the electrical magnitude, namely the current I, is periodic, however, one period is larger, but at most twice as large as the other. This results in only a slight difference in sensitivity when the electrical quantity is measured twice.
Nach dem aktuellen Wert der elektrischen Größe ergeben sich für die beiden optischen Meßsignale durch die unterschiedlichen Empfindlichkeiten bei der Erfassung unterschiedliche Amplitudenwerte, die jeweils für sich gesehen nicht eindeutig sind. Durch eine nachfolgende Bearbeitung oder Bewertung dieser beiden Werte kann auf Basis mathematischer Überlegungen oder mit Hilfe von Tabellenvergleichen oder -Zuordnungen der absolute Werte der elektrischen Größe ermittelt werden. Die Empfindlichkeiten oder Abhängigkeiten der beiden Meßsignale sind derart, daß bei einer Änderung der zu messenden elektrischen Größe eine Änderung der Phasenverschiebung zwischen den Meßsignalen gegeben ist.According to the current value of the electrical quantity, different amplitude values result for the two optical measurement signals due to the different sensitivities during the detection, which are not unique in themselves. Subsequent processing or evaluation of these two values can be used to determine the absolute values of the electrical variable on the basis of mathematical considerations or with the aid of table comparisons or assignments. The sensitivities or dependencies of the two measurement signals are such that when the electrical quantity to be measured changes, there is a change in the phase shift between the measurement signals.
Zur Erzeugung der beiden optischen Meßsignale stehen ver- schiedene Methoden zur Verfügung. Beispielsweise kann hierzu von der Lichtquelle 7 Meßlicht unterschiedlicher Frequenz abgegeben werden. Dies kann gleichzeitig erfolgen, so daß auch die beiden optischen Meßsignale gleichzeitig erfaßt werden können. Alternativ ist auch eine multiplexe Verfahrensweise (lichtsenderseitig oder auswerteeinrichtungsseitig bezogen) denkbar. Dabei kann auch einen Veränderung der Licht frequenz nach einem Wobbeiverfahren günstig sein.Various methods are available for generating the two optical measurement signals. For example, light source 7 can emit measuring light of different frequencies. This can be done simultaneously, so that the two optical measurement signals can also be detected simultaneously. Alternatively, a multiplex procedure (relating to the light transmitter or evaluation device) is also conceivable. A change in the light frequency after a wobble process can also be favorable.
Ausgehend von einem Meßlicht nur einer Frequenz, das dem Sen- sor 3 zugeführt wird, ist es auch denkbar, daß der Sensor 3 an sich zur Bildung der beiden optischen Meßsignale ausgebildet ist. Er kann dazu beispielsweise zwei Lichtstrecken umfassen, welche beide unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen, denen ein gemeinsames Meßlicht zugeführt wird. Im einfachsten Falle wäre beispielsweise eine Faserspule denkbar, die einen Abgriff hat, so daß zwei Ausgange gegeben sind. Auf diese Weise waren Lichtpfade unterschiedlicher Länge gebildet. Selbstverständlich sind auch zwei ganz getrennte Lichtpfade möglich, die von gleichen Werkstoffen unterschiedlicher Dimensionierung oder von unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind. Mit der Anzahl der Windungen der Faserspule ist prinzipiell die Empfindlichkeit des Sensors einstellbar .Starting from a measuring light of only one frequency, which is fed to the sensor 3, it is also conceivable that the sensor 3 itself is designed to form the two optical measuring signals. For this purpose, it can comprise, for example, two light paths, both of which have different optical properties, to which a common measuring light is supplied. In the simplest case, for example, a fiber spool would be conceivable, which has a tap, so that there are two outputs. In this way, light paths of different lengths were formed. Of course, two completely separate light paths are also possible, which are formed by the same materials of different dimensions or by different materials. In principle, the sensitivity of the sensor can be set with the number of turns of the fiber spool.
FIG 1 zeigt als weitere Variante in einer strichlierten Darstellung eine Steuereinrichtung 13, welche über eine Wirkli- nie 15 eine Steuerbarkeit oder Umschaltbarkeit des ersten Sensors 3 ermöglicht. Diese Ausführung wurde sich für eine multiplexe Meßwerterfassung anbieten, bei der die optischen Eigenschaften des Sensors 3 fortlaufend umgeschaltet oder kontinuierlich umgesteuert werden, so daß abwechselnd unterschiedliche Meßsignale erzeugt werden. Selbstverständlich muß hierzu die Auswerteeinrichtung 11 mit der Steuereinrichtung 13 synchronisiert sein. Alternativ hierzu ist auch eine Umschaltbarkeit oder kontinuierliche Umsteuerung der Lichtquelle 7 möglich.1 shows a further variant in a broken line representation of a control device 13, which enables the first sensor 3 to be controlled or switched over via an action line 15. This version would offer itself for a multiplex measurement value acquisition, in which the optical properties of the sensor 3 are continuously switched over or continuously reversed, so that different measurement signals are generated alternately. Of course, the evaluation device 11 must be synchronized with the control device 13 for this purpose. As an alternative to this, switchability or continuous reversal of the light source 7 is also possible.
FIG 2 zeigt ein Diagramm mit zwei Kennlinienverlaufen Ml und M2 zweier Meßsignale. Als Meßsignal können hier die optischen Meßsignale oder bereits davon abgeleitete elektrische Meßsignale verstanden werden, die üblicherweise für eine elektronische, insbesondere digitale Meßwertverarbeitung, verwendet werden .2 shows a diagram with two characteristic curves Ml and M2 of two measurement signals. The measurement signal here can be understood to be the optical measurement signals or electrical measurement signals already derived therefrom, which are usually used for electronic, in particular digital measurement value processing.
Die Kennlinienverlaufe Ml und M2 stellen Amplitudenverlaufe entsprechend der Drehwinkeländerung in Abhängigkeit von der zu messenden elektrischen Größe dar. Es ist dabei zu erkennen, daß beide Kennlinienverlaufe Ml und M2 zwischen einem minimalen und maximalen Wert Min bzw. Max periodisch sind, und eine gering voneinander abweichende Periodendauer haben.The characteristic curves Ml and M2 represent amplitude curves corresponding to the change in the angle of rotation as a function of the electrical variable to be measured. It can be seen that both characteristic curves Ml and M2 are periodic between a minimum and a maximum value Min or Max, and have a slightly different period.
Die gezeigten Kennlinienverlaufe stellen quasi die Kennli- niendiagramme für die Erfassung der beiden optischen Meßwerte dar.The characteristic curves shown represent the characteristic diagrams for the acquisition of the two optical measured values.
Für einen vorgegebenen Wert der elektrischen Große sind die jeweiligen Amplitudenwerte f r sich jedoch nicht eindeutig.For a given value of the electrical quantity, however, the respective amplitude values are not unique per se.
Prinzipiell laßt sich ein eindeutiger Wert anhand von zweiIn principle, a unique value can be determined using two
Variablen ermitteln. Dazu ist es gunstig, wenn die Perioden- dauern der beiden Kennlinien dicht zusammenliegen, so daß eine eindeutige Erfassung für viele Quadranten möglich ist .Determine variables. For this purpose, it is advantageous if the period durations of the two characteristic curves lie close together, so that a clear detection is possible for many quadrants.
Eine Möglichkeit zur Bestimmung des genauen Wertes liegt darin, die Phasenverschiebung der Kennlinien aus beiden Si- gnalen zu bestimmen. Die Phasenverschiebung und damit derOne way of determining the exact value is to determine the phase shift of the characteristic curves from both signals. The phase shift and thus the
Wert der elektrischen Große laßt sich z.B. nach folgender Beziehung ermitteln:The value of the electrical quantity can be e.g. determine according to the following relationship:
Wert der elektrischen Große =Value of the electrical size
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0001
Darin bedeuten PI und P2 die Werte der ermittelten Meßsignale im Sinne eines Wertepaares und K einen vorgebbaren Faktor.In it, PI and P2 mean the values of the measured signals determined in the sense of a pair of values and K a predeterminable factor.
Eine weitere Möglichkeit zur Ermittlung des absoluten Wertes der elektrischen Große w re möglich, durch einen tabellarischen Vergleich der ermittelten Meßwerte mit hinterlegten Wertepaaren. Hierzu können die Meßwerte als Tabellenadresse zum Auffinden des entsprechenden Wertes der elektrischen Große dienen. Zusätzlich konnte auch ein Vergleich der Polaritäten der jeweiligen Amplitudenwer e und die Differenz der Amplituden zur Ermittlung der elektrischen Große herangezogen werden. Die Ermittlung des absoluten Wertes der elektrischen Große kann auch auf direkte Weise, namlich durch Berechnung aus den beiden vorhandenen Meßwerten nach allgemeinen mathematischen Methoden mit entsprechenden Algorithmen erfolgen.A further possibility for determining the absolute value of the electrical quantity would be possible by comparing the determined measured values with stored value pairs. For this purpose, the measured values can be used as a table address to find the corresponding value of the electrical quantity. In addition, a comparison of the polarities of the respective amplitude values and the difference in the amplitudes could be used to determine the electrical magnitude. The absolute value of the electrical quantity can also be determined in a direct manner, namely by calculation from the two existing measured values using general mathematical methods with appropriate algorithms.
Gegebenenfalls ist auch eine Berücksichtigung der Hullkurve der Schwebung der beiden Kennlinien mit Vorteil möglich, wodurch eine eindeutige Bestimmung der elektrischen Große erzielt ist. Prinzipiell ist dieser Grundgedanke bereits bei der obengenannten Beziehung zumindest berücksichtigt.If necessary, it is also advantageously possible to take the Hull curve of the beat of the two characteristic curves into account, as a result of which the electrical quantity is clearly determined. In principle, this basic idea is at least taken into account in the above-mentioned relationship.
Mit zukunftigen Materialien und Verfahrensmethoden ist gegebenenfalls auch eine eindeutige Meßwert er eugung oder -erfaε- sung unter Verwendung eines steuerbaren Sensors denkbar, wel- eher nach geeigneten Methoden das Meßlicht moduliert und damit ggf. weitere Meßinformationen, z.B die Temperatur, erzeugen kann.With future materials and process methods, a clear measurement generation or acquisition using a controllable sensor may also be conceivable, which modulates the measurement light by suitable methods and can thus generate further measurement information, e.g. the temperature, if necessary.
Selbstverständlich sind die aufgeführten Merkmale des Verfah- rens und der Anordnung unter sich oder mit Merkmalen nach dem Stand der Technik kombinierbar, ohne daß der Grundgedanke der vorliegenden Idee verlassen wird Wesentlich hierfür is , daß ausgehend von zwei nicht eindeutigen Meßsignalen ein Ruckschluß auf die ursprungliche elektrische Große gegeben ist.Of course, the listed features of the method and the arrangement can be combined with one another or with features according to the prior art, without leaving the basic idea of the present idea. It is essential for this that, based on two ambiguous measurement signals, a conclusion can be drawn about the original electrical signal Great is given.
Eine bevorzugte Anwendung des Meßverfahrens und der Anordnung ist bei der optischen Strom- und Spannungsmessung, insbesondere für Hoch- oder Mittelspannung gegeben. Dadurch kann mit nur einem Sensor eine Meßgroßenerfasεung für einen großen Meßbereich erzielt werden. A preferred application of the measuring method and the arrangement is given in the optical current and voltage measurement, in particular for high or medium voltage. As a result, measurement size detection for a large measurement range can be achieved with only one sensor.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur optischen Erfassung einer elektrischen Größe, - wobei mindestens ein erstes und ein zweites optisches Meßsignal in Abhängigkeit von der elektrischen Größe erzeugt werden,1. A method for the optical detection of an electrical variable, wherein at least a first and a second optical measurement signal are generated as a function of the electrical variable,
- wobei die Abhängigkeiten der beiden optischen Meßsignale von der elektrischen Größe jeweils periodisch sind, und die eine Periode größer und maximal doppelt so groß wie die andere ist,the dependencies of the two optical measurement signals on the electrical quantity are periodic, and one period is larger and at most twice as large as the other,
- wobei die beiden Meßsignale im Sinne eines Wertepaares dienen, denen ein absoluter Wert für die elektrische Größe zugeordnet wird.- The two measurement signals serve in the sense of a pair of values to which an absolute value for the electrical quantity is assigned.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei von den optischen Meßsignalen elektrische Meßsignale abgeleitet werden, die als Wertepaar dienen.2. The method according to claim 1, wherein electrical measurement signals are derived from the optical measurement signals, which serve as a pair of values.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die beiden optischen Meßsignale mit Meßlicht unterschiedlicher Frequenz erzeugt werden.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the two optical measurement signals are generated with measurement light of different frequency.
4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, wobei die beiden opti- sehen Meßsignale gleichzeitig oder nacheinander, insbesondere multiplex, erzeugt werden.4. The method according to claim 1, 2 or 3, wherein the two optical measurement signals are generated simultaneously or in succession, in particular multiplex.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die beiden optischen Meßsignale nacheinander durch kontinuierliche Veränderung, ins- besondere durch Wobbein, der Periodizität des einen Signals erzeugt werden5. The method according to claim 4, wherein the two optical measurement signals are successively generated by continuous change, in particular by wobble, of the periodicity of the one signal
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die optischen Meßsignale mittels unterschiedlicher Lichtsenεoren erzeugt werden. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the optical measurement signals are generated by means of different light sensors.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die optischen Meßsignale mittels eines gemeinsamen Lichtsensors (3) erzeugt werden, welcher zwei Lichtstrecken umfaßt.7. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the optical measurement signals are generated by means of a common light sensor (3) which comprises two light paths.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein weiteres optisches Meßsignal erzeugt wird, dessen Abhängigkeit von der elektrischen Größe periodisch ist und welches zur genaueren Ermittlung der elektrischen Größe dient.8. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein a further optical measurement signal is generated, the dependence on the electrical variable is periodic and which is used for more accurate determination of the electrical variable.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die elektrische Größe ein Strom oder eine Spannung ist.9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the electrical variable is a current or a voltage.
10. Anordnung zur Erfassung einer elektrischen Größe (I) an einem Leiter (1) mit: - zumindest einem ersten optischen Sensor (3), der zumindest zwei optische Meßsignale erzeugt, wobei die Abhängigkeit der Meßsignale von der elektrischen Größe (I) periodisch ist, und wobei die eine Periode größer und maximal doppelt so groß wie die andere ist, und - einer mit dem Sensor (3) verbundenen Auswerteeinrichtung10. Arrangement for detecting an electrical quantity (I) on a conductor (1) with: - at least one first optical sensor (3) which generates at least two optical measurement signals, the dependence of the measurement signals on the electrical quantity (I) being periodic , and one period being larger and at most twice as large as the other, and - an evaluation device connected to the sensor (3)
(11), die für die als Wertepaar dienenden beiden optischen Meßsignale einen zugeordeneten absoluten Wert für die elektrische Größe (I) erzeugt.(11), which generates an assigned absolute value for the electrical quantity (I) for the two optical measurement signals serving as a pair of values.
11. Anordnung nach Anspruch 10, wobei in der Auswerteeinrichtung (11) die beiden optischen Meßsignale in elektrische Meßsignale umgewandelt werden, die als Wertepaar dienen.11. The arrangement according to claim 10, wherein in the evaluation device (11) the two optical measurement signals are converted into electrical measurement signals which serve as a pair of values.
12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Sensor (3) zumindest zwei optische Meßpfade unterschiedlicher optischer12. The arrangement according to claim 10 or 11, wherein the sensor (3) at least two optical measurement paths of different optical
Eigenschaft zur Erzeugung der optischen Meßsignale aufweist.Has property for generating the optical measurement signals.
13. Anordung nach Anspruch 12, wobei die beiden Meßpfade durch unterschiedliche Werkstoffe gebildet sind.13. Arrangement according to claim 12, wherein the two measuring paths are formed by different materials.
14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, wobei die beiden Meßpfade eine unterschiedliche Länge haben. 14. Arrangement according to claim 12 or 13, wherein the two measuring paths have a different length.
15. Anordnung nach Anspruch 12, 13 oder 14, wobei der optische Sensor (3) entsprechend seiner Anzahl von Meßpfaden mehrteilig ausgeführt ist.15. The arrangement according to claim 12, 13 or 14, wherein the optical sensor (3) is designed in several parts according to its number of measurement paths.
16. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Sensor (3) zur Erzeugung der optischen Meßsignale in seiner optischen Eigenschaft umschalt- oder veränderbar ist.16. The arrangement according to claim 10 or 11, wherein the sensor (3) for generating the optical measurement signals in its optical property is switchable or changeable.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei dem Sensor (3) eine Lichtquelle (7) zugeordnet ist, welche zur Erzeugung der beiden Lichtsignale in ihrer Frequenz periodisch stetig, insbesondere im Sinne von Wobbein, veränderbar ist .17. Arrangement according to one of claims 10 to 16, wherein the sensor (3) is associated with a light source (7), which can be changed periodically continuously to generate the two light signals, in particular in the sense of wobble.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei der Sensor (3) ein weiteres optisches Meßsignal erzeugt, welches in Ergänzung des Wertepaares zur Erzeugung des Wertes für die elektrische Größe (I) dient. 18. Arrangement according to one of claims 10 to 17, wherein the sensor (3) generates a further optical measurement signal, which is used in addition to the pair of values to generate the value for the electrical variable (I).
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