公开(公告)号：WO2009138120A1

公开(公告)日：2009-11-19

申请号：PCT/EP2008/055879

申请日：2008-05-14

Applicant: ABB Research Ltd ,  BOHNERT, Klaus ,  WILDERMUTH, Stephan ,  BRÄNDLE, Hubert

Inventor： BOHNERT, Klaus ,  WILDERMUTH, Stephan ,  BRÄNDLE, Hubert

IPC: G01B9/02 ,  G01R15/24

CPC classification number: G01R15/241

Abstract: Two transversely poled fibers (10a, 10b) are wound around a holder (30) with their poling directions being anti-parallel. A coupling (12) exchanges the polarization directions of the modes of the fibers. This design has the advantage that thermally and mechanically caused birefringence changes are substantially cancelled, while electrical field induced birefringence changes are added, which allows to provide a more robust high voltage measuring device.

Abstract translation: 两个横向极化纤维（10a，10b）围绕保持器（30）卷绕，其极化方向是反平行的。 耦合（12）交换纤维模式的偏振方向。 该设计具有以下优点：热和机械引起的双折射变化被基本上消除，同时增加了电场诱导的双折射变化，这允许提供更鲁棒的高电压测量装置。

公开(公告)号：WO2003042708A3

公开(公告)日：2003-05-22

申请号：PCT/CH2003/000109

申请日：2003-02-14

Applicant: ABB RESEARCH LTD ,  BOHNERT, Klaus ,  GABUS, Philippe ,  BRÄNDLE, Hubert

Inventor： BOHNERT, Klaus ,  GABUS, Philippe ,  BRÄNDLE, Hubert

IPC: G01R15/24

Abstract: Die Erfindung betrifft einen faseroptischen Strom- oder Magnetfeldsensor mit mehreren Sensorköpfen (H) sowie ein entsprechendes Messverfahren. Der Sensor weist auf: eine Lichtquelle (1); N ≥ 2 Sensorköpfe (H); mindestens eine Phasenmodulationseinheit (PME) mit mindestens einem Phasenmodulator (PM); einen Detektor (2); eine Steuerungs- und Auswerte-Einheit (5). Die mindestens eine Phasenmodulationseinheit (PME) ist mit mindestens einem der Sensorköpfe (H) optisch verbunden. Mittels der mindestens einen Phasenmodulationseinheit (PME) sind linear polarisierte Lichtwellen nichtreziprok differentiell phasenmodulierbar. Für die nicht-reziproken differentiellen Phasenmodulationen sind N Modulationsamplituden Φ 0,n und N Modulationsfrequenzen v n vorgesehen sind, wobei die Modulationsfrequenzen v n und zwei vorgebbare positive ganze Zahlen p, q mit p ≠ q derart gewählt sind, dass für alle positiven ganzen Zahlen z und für alle ganzen Zahlen n, m mit n ≠ m und 1 ≤ n,m ≤ N gilt: p?v n ≠ z?v m und q?v n ≠ z?v m . Die Modulationsamplituden Φ 0,n und die Modulationsfrequenzen v n sind in Abhängigkeit von modulationsrelevanten optischen Weglängen l n gewählt. Ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis kann erreicht werden.

公开(公告)号：WO2009006944A1

公开(公告)日：2009-01-15

申请号：PCT/EP2007/057193

申请日：2007-07-12

Applicant: ABB Research Ltd ,  KRAMER, Axel ,  KASSUBEK, Frank ,  BOHNERT, Klaus ,  BRÄNDLE, Hubert

Inventor： KRAMER, Axel ,  KASSUBEK, Frank ,  BOHNERT, Klaus ,  BRÄNDLE, Hubert

IPC: G01L11/02 ,  G01L1/24

CPC classification number: G01L11/02 ,  G01L1/24

Abstract: A pressure sensor (16) with at least one pressure sensing element (3, 4), the pressure induced changes in the optical properties of which are evaluated by illuminat ion (2) with at least one light source (1) is described. The pressure sensor is characterised in that the pressure sensor (16) comprises at least two semiconductor-based pressure sensing elements (3, 4) located in individual pressure chambers (5, 6), which sensing elements (3, 4) are located essentially adjacent to each other and which sensing elements (3, 4) are irradiated with the same light source (1), wherein the light transmitted through the sensing elements (3, 4) is detected using at least two corresponding detectors (7, 8), and wherein the differential pressure in the two pressure chambers (5, 6) is evaluated based on the output of these detectors (7, 8).

Abstract translation: 描述了具有至少一个压力感测元件（3,4）的压力传感器（16），通过具有至少一个光源（1）的照明（2）评估其光学特性的压力感应变化。 压力传感器的特征在于，压力传感器（16）包括位于各个压力室（5,6）中的至少两个基于半导体的压力感测元件（3,4），其中感测元件（3,4）基本上位于 使用相同的光源（1）照射哪些感测元件（3,4），其中通过至少两个相应的检测器（7,8）检测透过感测元件（3,4）的光， ，并且其中基于这些检测器（7,8）的输出来评估两个压力室（5,6）中的压差。

公开(公告)号：WO2004086064A1

公开(公告)日：2004-10-07

申请号：PCT/CH2004/000183

申请日：2004-03-25

Applicant: ABB RESEARCH LTD ,  BOHNERT, Klaus ,  FRANK, Andreas ,  BRÄNDLE, Hubert

Inventor： BOHNERT, Klaus ,  FRANK, Andreas ,  BRÄNDLE, Hubert

IPC: G01R15/24

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

Abstract: Der elektrooptische Spannungssensor zur Messung einer elektrischen Spannung V, wobei die Spannung V zwischen zwei Elektroden (3,4) anliegt und ein elektrisches Feld erzeugt, wobei die Elektroden (3,4) voneinander beabstandet angeordnet sind und jeweils eine Feldsteuerungselektrode (3a,4a) beinhalten, und wobei zwischen den Elektroden (3,4) ein elektrooptisch aktives Medium (1) angeordnet ist, in welches Licht (5) einstrahlbar ist, dessen Polarisationszustand in dem elektrooptisch aktiven Medium (1) durch das elektrische Feld beeinflussbar und nach Austritt aus dem elektrooptisch aktiven Medium (1) detektierbar ist, wobei aus dem detektierten Polarisationszustand die Spannung V bestimmbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das elektrooptisch aktive Medium (1) und die Feldsteuerungselektroden (3a,4a) in Silikon (15) eingegossen sind. Die Elektroden (3,4) sind mittels einer Haltevorrichtung (18), welche mehrere Isolatorstäbe (13) beinhaltet, mechanisch miteinander verbunden. Die Haltevorrichtung (18) beinhaltet vorteilhaft zwei Isolatorplatten (19), welche mittels der Isolatorstäbe (13) aneinander fixiert sind, wobei jede der Isolatorplatten (19) an je einer der Elekroden (3;4) fixiert ist. Der zwischen den Elektroden (3,4) angeordnete Raum ist frei von Teilen der Haltevorrichtung (18). Zwischen den Elektroden (3,4) ist ein Sensorstab federnd gelagert, welcher das elektrooptisch aktive Medium (1) beinhaltet. Vorteilhaft ist der Sensor temperaturkompensiert und/oder weist eine hohe Halbwellenspannung auf, indem mindestens eine weitere Schicht Materials zwischen den Elektroden (3,4) angeordnet ist und von dem Licht durchstrahlt wird.

Abstract translation: 用于测量电电压V电光电压传感器，两个电极之间的电压V（3,4）被施加，并产生电场，其中电极（3,4）间隔开，并且每个具有一个场控制电极（3A，4A） 包括，并且其中所述电极（3,4）之间设置的电 - 光活性介质（1），其中，光（5）可以被照射，在该电 - 光活性介质，其偏振状态（1）通过电场和离开后的影响 的电 - 光活性介质（1）是可检测的，其中，从所检测到的极化状态时，电压V可以被确定，其特征在于，（1）的电 - 光活性介质和场控制电极（3A，4A）在硅酮（15）封装。 通过保持装置（18），其包括多个绝缘杆（13），机械地相互连接的装置的电极（3,4）。 所述保持装置（18）有利地包括两个绝缘板（19），其通过绝缘棒（13）的装置被固定到彼此，每个上位于电极中的每一个绝缘板（19）根据（3; 4）是固定的。 之间的电极（3,4），其设置空间是空闲的保持装置（18）的部件。 之间的电极（3,4）被安装在传感器杆弹性地包括电 - 光活性介质（1）。 有利的是，所述传感器是温度补偿和/或通过（3,4）的电极之间的材料的至少一个另外的层具有高的半波电压和由所述光照射。

公开(公告)号：WO2009006938A1

公开(公告)日：2009-01-15

申请号：PCT/EP2007/056969

申请日：2007-07-09

Applicant: ABB Research Ltd ,  KASSUBEK, Frank ,  KRAMER, Axel ,  BOHNERT, Klaus ,  BRÄNDLE, Hubert

Inventor： KRAMER, Axel ,  BOHNERT, Klaus ,  BRÄNDLE, Hubert

IPC: G01L1/24 ,  G01L11/02

CPC classification number: G01L11/025 ,  G01L1/241

Abstract: A pressure sensor (18) with at least one optical sensing element (10) is disclosed, the pressure induced changes in the birefringent properties of which are read out by transmission of at least one light beam (2, 21). The pressure sensor (18) is particularly characterised in that it comprises at least one single-material transparent body (10) which is subjected to at least two different pressures (p1, p2) in at least two different regions via at least two pressure chambers (8, 9), wherein the transparent body (10) is transmitted by a parallel or minimally divergent light beam without total reflexion in said body (10) such that the pressure-induced birefringence and the corresponding differential phase shift between the linear polarisation components of this light beam (22) depends on the difference of the different pressures (p1, p2).

Abstract translation: 公开了一种具有至少一个光学传感元件（10）的压力传感器（18），通过至少一个光束（2,21）的透射来读出其双折射性质的压力感应变化。 压力传感器（18）的特征在于，它包括至少一个单材料透明体（10），其通过至少两个压力室在至少两个不同区域经受至少两个不同的压力（p1，p2） （8,9），其中所述透明体（10）通过平行或最小发散的光束透射，而在所述主体（10）中没有全反射，使得压力引起的双折射和线偏振分量 的光束（22）取决于不同压力（p1，p2）的差异。

公开(公告)号：WO2004008112A1

公开(公告)日：2004-01-22

申请号：PCT/CH2002/000380

申请日：2002-07-12

Applicant: ABB RESEARCH LTD ,  NAEGELE, Markus ,  BOHNERT, Klaus ,  BRÄNDLE, Hubert

Inventor： NAEGELE, Markus ,  BOHNERT, Klaus ,  BRÄNDLE, Hubert

IPC: G01N21/17

CPC classification number: G01N21/1702 ,  G01N21/031

Abstract: Das erfindungsgemässe Absorptionsspektrometer zur Bestimmung einer Konzentration C M einer Molekul-Spezies M in einem Probe-Volumen (2) umfasst eine durchstimmbare Lichtquelle (1) zur Emission von gepulstem Licht, welches entlang eines Lichtweges (1a) ausbreitungsfähig ist, eine photoakustische Detektionszelle (3), welche Moleküle der Molekül-Spezies M in einer vorggebbaren Konzentration C M,0 enthält, und eine mit der Detektionszelle (3) wirkverbundene Auswerte-Einheit (4) zur Auswertung photoakustischer Signale S M der Detektionszelle (3), wobei die Signale S M von der Konzentration C M abhängig sind. Das Probe-Volumen (2) und die Detektionszelle (3) sind entlang des Lichtweges (1 a) getrennt voneinander angeordnet. Das Probe-Volumen dient als c M -abhängiger Lichtabsorber. Es kann eine hohe Messgenauigkeit und Nachweisempfindlichkeit und eine einfache und kostengünstige Anpassbarkeit des Absorptionsspektrometers an eine Messaufgabe erreicht werden. Die Eigenschaften von Detektionszelle (3) und Probe-Volumen (2) können unabhängig voneinander optimiert werden. Das Absorptionsspektrometer ist gut zur Spurengasanalyse für definierte MolekülSpezies und zur Überwachung chemischer Prozesse einsetzbar.

Abstract translation: 用于确定在样品体积（2）的分子物种M的浓度CM本发明的吸收光谱仪包括可调谐的光源（1），用于发射脉冲光，其沿着光路（1a）中，光声检测单元传播（3） 该分子种类M在含有0 vorggebbaren浓度CM的分子，并与用于评估检测单元（3）的光声信号SM的检测单元（3）可操作地连接评估单元（4），其中，从所述浓度的信号SM CM依赖。 样品体积（2）和所述检测单元（3）沿着（1）彼此分开的光路布置。 样品体积作为CM-依赖光吸收剂。 它可以实现为测量应用中，高的测量精度和检测灵敏度和吸收光谱仪的简单且成本有效的适应能力。 检测单元（3）和样品体积（2）的性能可以独立地进行优化。 的吸收光谱仪是公用于对所定义的分子物质的痕量气体分析和用于监测化学过程。

公开(公告)号：WO2009080109A1

公开(公告)日：2009-07-02

申请号：PCT/EP2007/064411

申请日：2007-12-21

Applicant: ABB RESEARCH LTD ,  BOHNERT, Klaus ,  BRÄNDLE, Hubert

Inventor： BOHNERT, Klaus ,  BRÄNDLE, Hubert

IPC: G01R15/24 ,  G01R15/14 ,  H02B13/035

CPC classification number: G01R15/247 ,  G01R15/242 ,  G01R15/245 ,  H02G5/066

Abstract: A gas-insulated switchgear device comprises a current sensor and a voltage sensor located at a partition insulator (1). The current sensor comprises a magneto-optical fiber (11) on a flexible carrier strip (2) and can be manufactured separately for being easily mounted to an assembled switchgear device. The current sensor comprises an electro-optical fiber extending radially into the partition insulator (1) and whose ends are embedded in recesses (16) in the bus bar (5) as well as in the metal embracing (3) of the partition insulator (1) for accurately integrating the voltage.

Abstract translation: 气体绝缘开关装置包括电流传感器和位于分隔绝缘体（1）处的电压传感器。 电流传感器包括在柔性载体带（2）上的磁光纤（11），并且可以单独制造以容易地安装到组装的开关装置上。 电流传感器包括径向延伸到分隔绝缘体（1）中并且其端部嵌入在母线（5）中的凹部（16）中的电光纤以及分隔绝缘体（3）的金属包围体（3） 1）用于精确地积分电压。

公开(公告)号：WO2008077256A1

公开(公告)日：2008-07-03

申请号：PCT/CH2006/000735

申请日：2006-12-22

Applicant: ABB RESEARCH LTD ,  BOHNERT, Klaus ,  FRANK, Andreas ,  BRÄNDLE, Hubert

Inventor： BOHNERT, Klaus ,  FRANK, Andreas ,  BRÄNDLE, Hubert

IPC: G01R15/24

CPC classification number: G01R15/242 ,  G01R15/247

Abstract: An electro-optical high-voltage sensor comprises a waveguiding sensing fiber (12; 12a, 12b) of an electro-optical material. The electrical field of the voltage to be measured is substantially parallel to the longitudinal axis of the sensing fiber (12; 12a, 12b). The sensing fiber (12; 12a, 12b) carries two orthogonally polarized light waves, with the applied field affecting the birefringence between the waves. Using an electro-optical waveguiding fiber (12; 12a, 12b) in this configuration allows to accurately measure the voltage between two widely spaced points.

Abstract translation: 电光高压传感器包括电光材料的波导传感光纤（12; 12a，12b）。 待测电压的电场基本上平行于感测光纤（12; 12a，12b）的纵向轴线。 感测光纤（12; 12a，12b）承载两个正交偏振光波，其中所施加的场影响波之间的双折射。 在这种结构中使用电光波导纤维（12; 12a，12b）可以精确地测量两个广泛间隔的点之间的电压。

公开(公告)号：WO2005111633A1

公开(公告)日：2005-11-24

申请号：PCT/CH2005/000221

申请日：2005-04-21

Applicant: ABB RESEARCH LTD ,  BOHNERT, Klaus ,  GABUS, Philippe ,  NEHRING, Juergen ,  BRÄNDLE, Hubert

Inventor： BOHNERT, Klaus ,  GABUS, Philippe ,  NEHRING, Juergen ,  BRÄNDLE, Hubert

IPC: G01R15/24

CPC classification number: G01R15/247 ,  G01R35/005

Abstract: Der faseroptische Sensorkopf (2) für einen optischen Strom- oder Magnetfeldsensor (1) umfasst eine optische Faser, welche eine magnetooptisch aktive Sensorfaser (3) in optischer Verbindung mit mindestens einem polarisationsdefinierenden Element (4;5) beinhaltet, wobei die Sensorfaser (3) in einem zu messenden Magnetfeld oder um einen den zu messenden Strom führenden Leiter (L) in Form einer Spule (8) anordnbar ist, wobei durch die Spule (8) eine Spulenebene (A) mit einer Flächennormalen (N s ) definiert ist, und wobei das mindestens eine polarisationsdefinierende Element (4;5) eine ausgezeichnete Achse (f) aufweist. Der Sensorkopf (2) ist im Bereich der Sensorfaser (3) biegbar, und ein Einstellmittel (10) zur Einstellung eines vorgebbaren Winkels ß zwischen der ausgezeichneten Achse (f) und der Flächennormalen (N s ) oder zur Einstellung von vorgebbaren Winkeln ß,ß' zwischen den ausgezeichneten Achsen (f) und der Flächennormalen (N s ) ist vorhanden. Es wurde gefunden, dass der Winkel oder die Winkel ß,ß' einen Einfluss auf die Kalibration des Sensors haben. Vorteilhaft beinhaltet das Einstellmittel (10) einen Trägerkörper (11 ), an dem das mindestens eine polarisationsdefinierende Element (4;5) fixiert ist. Durch den Trägerkörper (11) kann der Winkel oder die Winkel ß,ß' vorgegeben sein. Mittels Markierungen (9a,9b) kann sichergestellt werden, dass die Spule (8) eine ganze Anzahl von Windungen hat.

Abstract translation: 光纤传感器头（2）用于光学电流或磁场传感器（1）包括光纤，这是一个磁光有源传感光纤（3）中有至少一个偏振限定构件光通信（4; 5），其中所述传感光纤（3） 在测得的磁场或电流被测量带电导体（L）是在一个线圈的形式（8）anordnbar，由所述线圈（8）定义具有线圈面（a）用表面法线（NS），并且其中 所述至少一个polarisationsdefinierende元件（4; 5）具有独特的轴线（F）。 传感器头（2）是在传感光纤（3），用于设置标记的轴之间的预定角度的β的区域和一个调节装置（10）可弯曲的（f）和表面法线（NS），或设置预定的角度的SS，SS' 轴优良（f）和表面法线（NS）之间存在。 已经发现的是，SS“的角度或角度ß对传感器的校准的影响。 有利地，所述调节装置（10）包括支撑体（11），在其上至少一个polarisationsdefinierende元件（4; 5）是固定的。 通过载体主体（11），该角度或角度SS，SS“被预先确定。 用标记的装置（9A，9B）可以确保线圈（8）具有匝的整数。

公开(公告)号：WO2003093770A1

公开(公告)日：2003-11-13

申请号：PCT/CH2003/000277

申请日：2003-04-29

Applicant: ABB RESEARCH LTD ,  BOHNERT, Klaus ,  HAROUD, Karim ,  FRANK, Andreas ,  BRÄNDLE, Hubert

Inventor： BOHNERT, Klaus ,  HAROUD, Karim ,  FRANK, Andreas ,  BRÄNDLE, Hubert

IPC: G01D5/353

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: 用于测量被测变量M A高分辨率光纤激光传感器具有泵光源（2），光纤激光器（1）和检测评价单元（3）。 的光纤激光器（1）包括：双折射性的第一端反射器（11），第二端反射器（12），激光放大纤维（13），传感器纤维（14）和用于模式锁定的装置（15）。 激光放大光纤（13），所述传感器纤维（14）和用于锁模（15）的装置被布置在所述端部反射器（11,12）之间。 在光纤激光器（1）的光被分成两个，彼此由于它们的极化和/或其横向空间结构的正交光状态（X，Y; LP'01，LP'11）能够繁殖的。 通过对模式锁定（15）的正交光态的装置（X，Y; LP'01，LP'11）耦合到彼此。 在每个的两个光条件的光纤激光器（1）（X，Y; LP'01，LP'11）多个纵向模式（LM P，LM P + 1，...，LM q LM q + 1 ...; LM <01> p，LM <01>的p + 1，...，LM <11> q，LM <11> q + 1 ...），其能够振荡的。 通过将测量的变量（M）连接到传感光纤（14）的合作是双折射的光的两个正交状态中的传感光纤（14）的变化（X，Y; LP'01，LP'11）实现的。 在双折射导致的激光发射的拍频的变化的变化。 其特征在于，（11）相对于所述第二端反射器（12）的第一端部反射器失谐，单偏振模枢转，而不是一个多简并PMB信号塞子信号并因此加宽枢轴塞子信号可被检测。 可以得到一种高分辨率传感器。