CN105137201B - 一种光纤绝缘子插入损耗检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤绝缘子插入损耗检测仪，包括SLD光源及其光源驱动模块、能够将输入的光信号分为两束强度比接近1：1的光信号输出的分束器、第一出射光纤、第二出射光纤、入射光纤、AD采集电路和输出显示设备，其中，AD采集电路设有均能够测量出输入光信号的光功率并以数字信号输出光功率测量值的第一和第二光功率测量模块；输出显示设备将第一光功率测量模块输出的光功率测量值记录为输入光功率值、将第二光功率测量模块输出的光功率测量值记录为输出光功率值、计算出受检测光纤绝缘子的插入损耗并实时显示。本发明能够实现对受检测光纤绝缘子的输入、输出光功率值和插入损耗的检测和显示，具有测量精确、易于操作、校准方便的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤绝缘子插入损耗检测仪，能够用于测试绝缘子内包埋光纤的插入损耗。
背景技术
随着光纤技术和材料科学的发展而发展起来的光纤电流传感器，因其具有很好的绝缘性和抗干扰能力，较高的测量精度，容易小型化等优势，将逐渐取代传统的电磁式电流互感器。在光纤电流互感器中，光纤肩负传输信号的重要任务。为了避免光纤传输的信号受到外在信号的干扰，为了保护信号在光纤内传输不受干扰，传输信号的光纤需要包埋在复合绝缘子内。随着光纤互感器在智能电网中越来越广泛的应用，光纤绝缘子也将得到越来越广泛的应用。
在光纤绝缘子加工生产过程中所采用的光纤包埋技术会影响光纤的传输性能，其中插入损耗(Insert Loss简写为IL)或衰减是衡量光纤传输性能的重要指标。插入损耗指在传输系统的某处由于元件或器件的插入而发生的负载功率的损耗，插入损耗是指发射机与接收机之间，插入电缆或元件产生的信号功率的损耗。对于光经过绝缘子光纤传输通道的插入损耗是指输出端口的输出光功率与输入端口输入光功率之比，以dB为单位。定义为：
IL＝-10log(Po/Pi)
式中：Pi－输入端口输入光功率；
Po－输出端口的输出光功率。
对于光纤绝缘子来说，检测光纤包埋技术对光纤传输性能的影响尤其重要。目前还没有能够检测光纤绝缘子插入损耗或衰减性能的仪器。因此急需提出一种测量准确、操作简单的光纤绝缘子插入损耗检测仪。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种光纤绝缘子插入损耗检测仪。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种光纤绝缘子插入损耗检测仪，其特征在于：所述的光纤绝缘子插入损耗检测仪包括SLD光源及其光源驱动模块、能够将输入的光信号分为两束强度比接近于1：1的光信号输出的分束器、第一出射光纤、第二出射光纤、入射光纤、AD采集电路和输出显示设备，其中，所述AD采集电路设有均能够测量出输入光信号的光功率并以数字信号输出光功率测量值的第一和第二光功率测量模块；所述光源驱动模块与SLD光源的驱动端电连接，所述SLD光源的输出端通过光纤与分束器的输入端连接，所述分束器的两个输出端分别连接所述第一出射光纤和第二出射光纤的一端；所述第一出射光纤的另一端连接所述第一光功率测量模块的光信号输入端，所述第二出射光纤的另一端和所述入射光纤的一端分别用于连接受检测光纤绝缘子两端的传输光纤，所述入射光纤的另一端连接所述第二光功率测量模块的光信号输入端；所述输出显示设备分别与所述第一和第二光功率测量模块的数字信号输出端电连接，所述输出显示设备将所述第一光功率测量模块输出的光功率测量值记录为输入光功率值Pi、将所述第二光功率测量模块输出的光功率测量值记录为输出光功率值Po、计算出所述受检测光纤绝缘子的插入损耗IL＝-10log(Po/Pi)并实时显示所述输入光功率值Pi、输出光功率值Po和插入损耗IL。
作为本发明的优选实施方式，所述的第一和第二光功率测量模块均由用于将输入的光信号转换为模拟信号输出的光电探测器、用于对输入的模拟信号进行放大和滤波的前置放大滤波单元、用于将输入的模拟信号转换为数字信号的AD转换器和用于解调输入的数字信号并测量出该数字信号所对应光信号的光功率的信号处理单元组成，其中，所述光电探测器、前置放大滤波单元、AD转换器和信号处理单元依次串联连接，所述第一光功率测量模块的光电探测器输入端和信号处理单元输出端分别为所述第一光功率测量模块的光信号输入端和数字信号输出端，所述第二光功率测量模块的光电探测器输入端和信号处理单元输出端分别为所述第二光功率测量模块的光信号输入端和数字信号输出端。
为了确保光纤安全可靠，作为本发明的优选实施方式，所述第一出射光纤、第二出射光纤和入射光纤均放置在熔接盒中。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的光纤绝缘子插入损耗检测仪能够实现对受检测光纤绝缘子的输入光功率值Pi、输出光功率值Po和插入损耗IL的检测和显示，具有测量精确、易于操作、能够方便的进行校准的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明的光纤绝缘子插入损耗检测仪的电路原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的光纤绝缘子插入损耗检测仪，包括SLD光源及其光源驱动模块、能够将输入的光信号分为两束强度比接近于1：1的光信号输出的分束器、第一出射光纤、第二出射光纤、入射光纤、AD采集电路和输出显示设备，其中，AD采集电路设有均能够测量出输入光信号的光功率并以数字信号输出光功率测量值的第一和第二光功率测量模块；光源驱动模块与SLD光源的驱动端电连接，SLD光源的输出端通过光纤与分束器的输入端连接，分束器的两个输出端分别连接第一出射光纤和第二出射光纤的一端；第一出射光纤的另一端连接第一光功率测量模块的光信号输入端，第二出射光纤的另一端和入射光纤的一端分别用于连接受检测光纤绝缘子两端的传输光纤，入射光纤的另一端连接第二光功率测量模块的光信号输入端；输出显示设备分别与第一和第二光功率测量模块的数字信号输出端电连接，输出显示设备将第一光功率测量模块输出的光功率测量值记录为输入光功率值Pi、将第二光功率测量模块输出的光功率测量值记录为输出光功率值Po、计算出受检测光纤绝缘子的插入损耗IL＝-10log(Po/Pi)并实时显示输入光功率值Pi、输出光功率值Po和插入损耗IL。其中，光源驱动模块主要由发光电路和恒温电路构成，发光电路用于产生恒定光源，恒温电路用于确保温度恒定，以减小温度对光源波长产生影响；第一出射光纤、第二出射光纤和入射光纤均放置在熔接盒中，以确保光纤安全可靠。
其中，上述第一和第二光功率测量模块均由用于将输入的光信号转换为模拟信号输出的光电探测器、用于对输入的模拟信号进行放大和滤波的前置放大滤波单元、用于将输入的模拟信号转换为数字信号的AD转换器和用于解调输入的数字信号并测量出该数字信号所对应光信号的光功率的信号处理单元组成，其中，光电探测器、前置放大滤波单元、AD转换器和信号处理单元依次串联连接，第一光功率测量模块的光电探测器输入端和信号处理单元输出端分别为第一光功率测量模块的光信号输入端和数字信号输出端，第二光功率测量模块的光电探测器输入端和信号处理单元输出端分别为第二光功率测量模块的光信号输入端和数字信号输出端。
使用本发明的光纤绝缘子插入损耗检测仪对受检测光纤绝缘子进行插入损耗检测时，应将受检测光纤绝缘子两端的传输光纤分别与本光纤绝缘子插入损耗检测仪的第二出射光纤和入射光纤进行熔接，使得：本光纤绝缘子插入损耗检测仪通电后，SLD光源发出的光经过分束器分为两束强度比约为1：1的光，一路光直接进入AD采集电路的光电探测器1中，此路光经过前置放大滤波、AD转换器及信号处理单元的解调、计算后在输出显示设备的显示屏上可得到输入到输入端口的光功率Pi；另外一路光输出给受检测光纤绝缘子，此路光通过受检测光纤绝缘子内的光纤后进入AD采集电路上的光电探测器2，同样经过前置放大滤波、A/D转换器及信号处理单元的解调、计算后在输出显示设备的显示屏上可得到从输出端口接收到的光功率Po。得到的两路光功率的数值通过输出显示设备运算得到插入损耗数值IL。从而，便可很方便地在本光纤绝缘子插入损耗检测仪的输出显示设备显示屏上显示出光源接入受检测光纤绝缘子的输入端口输入光功率Pi值、输出端口的输出光功率Po值和插入损耗数值IL。
为了保证测量数值的精确，本光纤绝缘子插入损耗检测仪还兼有简便易操作的校准功能，即将测试仪器上的出射光纤和入射光纤进行熔接，通过比对调整输出端口的输出光功率即可实现仪器的校准。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。
Claims (3)
1.一种光纤绝缘子插入损耗检测仪，其特征在于：所述的光纤绝缘子插入损耗检测仪包括SLD光源及其光源驱动模块、能够将输入的光信号分为两束强度比接近于1：1的光信号输出的分束器、第一出射光纤、第二出射光纤、入射光纤、AD采集电路和输出显示设备，其中，所述AD采集电路设有均能够测量出输入光信号的光功率并以数字信号输出光功率测量值的第一和第二光功率测量模块；所述光源驱动模块与SLD光源的驱动端电连接，所述SLD光源的输出端通过光纤与分束器的输入端连接，所述分束器的两个输出端分别连接所述第一出射光纤和第二出射光纤的一端；所述第一出射光纤的另一端连接所述第一光功率测量模块的光信号输入端，所述第二出射光纤的另一端和所述入射光纤的一端分别用于连接受检测光纤绝缘子两端的传输光纤，所述入射光纤的另一端连接所述第二光功率测量模块的光信号输入端；所述输出显示设备分别与所述第一和第二光功率测量模块的数字信号输出端电连接，所述输出显示设备将所述第一光功率测量模块输出的光功率测量值记录为输入光功率值Pi、将所述第二光功率测量模块输出的光功率测量值记录为输出光功率值Po、计算出所述受检测光纤绝缘子的插入损耗IL＝-10log(Po/Pi)并实时显示所述输入光功率值Pi、输出光功率值Po和插入损耗IL。
2.根据权利要求1所述的光纤绝缘子插入损耗检测仪，其特征在于：所述的第一和第二光功率测量模块均由用于将输入的光信号转换为模拟信号输出的光电探测器、用于对输入的模拟信号进行放大和滤波的前置放大滤波单元、用于将输入的模拟信号转换为数字信号的AD转换器和用于解调输入的数字信号并测量出该数字信号所对应光信号的光功率的信号处理单元组成，其中，所述光电探测器、前置放大滤波单元、AD转换器和信号处理单元依次串联连接，所述第一光功率测量模块的光电探测器输入端和信号处理单元输出端分别为所述第一光功率测量模块的光信号输入端和数字信号输出端，所述第二光功率测量模块的光电探测器输入端和信号处理单元输出端分别为所述第二光功率测量模块的光信号输入端和数字信号输出端。
3.根据权利要求1或2所述的光纤绝缘子插入损耗检测仪，其特征在于：所述第一出射光纤、第二出射光纤和入射光纤均放置在熔接盒中。
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