DE3320894A1

DE3320894A1 - Optical measurement quantity pick-up

Info

Publication number: DE3320894A1
Application number: DE19833320894
Authority: DE
Inventors: Martin 7517 Waldbronn Klobe
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-06-09
Filing date: 1983-06-09
Publication date: 1984-12-13
Also published as: JPS6036911A

Abstract

An optical measurement quantity pick-up which is connected via two optical conductors (5, 6) to two light sources (1, 2) alternately emitting light, and via the same optical conductors to two light receivers (11, 12), with interposition of optical couplers (8, 9), and in which, for compensating for the influences of changes in the transmission path, a light modulator (7) reflects light in a measurement-quantity-dependent manner into the optical conductor (5 or 6) subject to one of the light sources (1 or 2) and transmits light into the other optical conductor (6 or 5, respectively), the ratio of the product of the light intensities of the light of both sources (1, 2), alternately reflected by the modulator (7) into the optical conductors (5, 6), to the product of the light intensities of the light of the two sources (1, 2) transmitted by the modulator (7) into the optical conductors (5, 6) being used as a measure of the measurement quantity. The invention is used in fibre-optical sensors. <IMAGE>

Description

Optischer MeßgrößenaufnehmerOptical transducer

Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Meßgrößenaufnehmer, der über zwei Lichtleiter mit zwei abwechselnd Licht aus sendenden Lichtquellen und über die gleichen Lichtleiter unter Zwischenschaltung.von Lichtkopplern mit zwei Lichtempfängern verbunden ist.The invention relates to an optical measurement variable pick-up, via two light guides with two alternately emitting light sources and via the same light guide with the interposition of light couplers two light receivers is connected.

Mit Hilfe von optischen Meßgrößenaufnehmern kann Licht von einer zu messenden physikalischen Größe so moduliert werden, daß die Stärke des modulierten Lichts ein Maß für die physikalische Größe ist.With the help of optical transducers, light can be transmitted from one to measured physical quantity can be modulated so that the strength of the modulated Light is a measure of the physical quantity.

Die Zwischenschaltung von Lichtleitfasern zur Ubertragung des Lichts von den Lichtquellen zum Meßgrößenaufnehmer und von diesem zu den Lichtempfängern ist oft vorteilhaft. Die Lichtleitfasern haben jedoch auch den Nachteil, daß das Licht in ihnen in einer systematisch nicht erfaßbaren Weise gedämpft wird. Damit wird auch der Meßwert in systematisch nicht erfaßbarer Weise geändert.The interposition of optical fibers for the transmission of light from the light sources to the transducer and from this to the light receivers is often beneficial. However, the optical fibers also have the disadvantage that the Light in them is attenuated in a systematically undetectable manner. In order to the measured value is also changed in a manner that cannot be systematically recorded.

Es sind schon Anordnungen bekanntgeworden, die den Einfluß der Dämpfung in den Lichtleitfasern auf den übertragenen Meßwert unschädlich machen sollen. So ist in der europäischen Patentanmeldung Nr. 81 110 425.6 eine faseroptische Meßeinrichtung beschrieben, mit der durch einen Lichtstrahl mit einer bestimmten Wellenlänge die Dämpfung in der Lichtleitfaser und mit einem zweiten Lichtstrahl mit einer anderen Wellenlänge die Dämpfung in der Lichtleitfaser zusammen mit der die Meßgröße abbildenden Dämpfung in dem optischen Meßgrößenaufnehmer gemessen wird.There are already arrangements known that the influence of the damping in the optical fibers to render harmless to the measured value transmitted. So is in European patent application No. 81 110 425.6 a fiber optic measuring device described, with which by a light beam with a certain wavelength the Attenuation in the optical fiber and with a second light beam with another Wavelength the attenuation in the optical fiber together with that which maps the measured variable Attenuation is measured in the optical transducer.

Durch Division der beiden Meßwerte wird die Dämpfung in der Lichtleitfaser eliminiert. Diese Methode liefert jedoch nur dann ein richtiges Ergebnis, wenn die Dämpfung in den Fasern für die beiden verwendeten Wellenlängen gleich ist oder ein Unterschied der Dämpfung für die beiden Wellenlängen zumindest systematisch erfaßbar ist.The attenuation in the optical fiber is determined by dividing the two measured values eliminated. However, this method only delivers a correct result if the Attenuation in the fibers for the two wavelengths used is the same or one Difference in attenuation for the two wavelengths at least systematically detectable is.

In der deutschen Patentanmeldung P 31 48 738.6 wird eine Einrichtung zum Messen physikalischer Größen beschrieben, wie sie eingangs genannt ist. Um ein richtiges Ergebnis, das von Dämpfungsänderungen auf dem Ubertragungsweg unabhängig ist, zu erhalten, müssen bei dieser Einrichtung Maßnahmen getroffen werden, das Licht beider Lichtquellen so über einen Regelkreis zu regeln, daß beide Lichtquellen die gleiche Lichtstärke aufweisen.In the German patent application P 31 48 738.6 a device for measuring physical quantities, as mentioned at the beginning. To a correct result that is independent of changes in attenuation on the transmission path is to be obtained, measures must be taken at this facility that To regulate the light of both light sources via a control circuit that both light sources have the same light intensity.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, bei einem eingangs genannten optischen Meßgrößenaufnehmer eine Kompensation der Einflüsse von Änderungen des Ubertragungsweges zu erreichen, ohne daß Lichtquellen gleicher Lichtstärken verwendet werden müssen.The invention was based on the object of one mentioned at the beginning optical transducer to compensate for the effects of changes in the To achieve transmission path without using light sources of the same light intensities Need to become.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst.According to the invention this object is achieved by the in the characterizing Part of claim 1 described measures solved.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß Einflüsse von Änderungen des Grades der Lichtdämpfung in den Lichtleitfasern auf den Meßwert eliminiert werden, wenn sich nur der Grad oder die Art der Dämpfung oder des Dämpfungseinflusses nicht sehr schnell ändert. Unterschiede in den Lichtstärken der beiden abwechselnd verwendeten Lichtquellen gehen ebenfalls nicht in den Meßwert ein.The invention achieves that influences of changes in the The degree of light attenuation in the optical fibers can be eliminated from the measured value, if only the degree or the type of damping or the damping influence is not changes very quickly. Differences in the light levels of the two used alternately Light sources are also not included in the measured value.

Außerdem werden Einflüsse von Dämpfungen des Lichts an den verwendeten Lichtkopplern und eventuell unterschiedlicher Empfindlichkeit der Lichtempfänger eliminiert.In addition, the effects of attenuation of the light on the used Light couplers and possibly different sensitivities of the light receivers eliminated.

Bei dem neuen optischen Neßgrößenaufnehmer wird also ein Lichtmodulator verwendet, der an zwei Lichtleitern angeschlossen ist und bei dem das in einem Lichtleiter ankommende Licht je nach Stärke der Meßgröße mehr oder weniger reflektiert und weniger oder mehr in den anderen Lichtleiter durchgelassen wird. The new optical measurement transducer thus uses a light modulator used, which is connected to two light guides and in which in one light guide Incoming light is more or less reflected and less depending on the strength of the measured variable or more is passed into the other light guide.

Bei der Elimination des Einflusses der Dämpfung der Lichtleiter ist eine Symmetrie des Lichtmodulators nicht notwendig. Für die Auswertung des Meßwertes ist jedoch ein symmetrischer Aufbau des Lichtmodulators von großem Vorteil.When eliminating the influence of attenuation of the light guide is a symmetry of the light modulator is not necessary. For the evaluation of the measured value however, a symmetrical construction of the light modulator is of great advantage.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Lichtmodulator aus einer meßgrößenabhängig verschiebbaren, beidseitig verspiegelten Blende, die zwischen einander gegenüberstehenden Stirnflächen der beiden Lichtleiter angeordnet ist.In a preferred embodiment, the light modulator consists of a diaphragm, which can be moved depending on the measured size, is mirrored on both sides and is between opposing end faces of the two light guides is arranged.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind -die modulatorseitigen Stirnflächen der beiden Lichtleiter in einer Ebene angeordnet. Ihnen steht in einem meßgrößenabhängig variablen Abstand eine lichtreflektierende Platte gegenüber.In another embodiment of the invention, the modulator-side The end faces of the two light guides are arranged in one plane. You stand in one A light-reflecting plate opposite a variable distance depending on the measured size.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung stehen modulatorseitige Stirnflächen der Lichtleiter einander gegenüber und sind bis auf eine innerhalb der Kernstirnfläche der Lichtleiter liegende Fläche verspiegelt.In a further embodiment of the invention, there are modulator-side End faces of the light guides opposite each other and are inside except for one The surface lying on the core end face of the light guide is mirrored.

Die Lichtleiterstirnflächen sind meßgrößenabhängig relativ gegeneinander versetzbar.The light guide end faces are relative to one another, depending on the measured variable relocatable.

Zur rechnerischen Ermittlung des Meßwertes sind Ausgänge der Lichtempfänger über Analog-Digital-Wandler mit Eingängen einer digitalen Rechenschaltung verbunden, an deren Ausgang eine Anzeige- oder Druckeinheit angeschlossen ist.The outputs of the light receivers are used to calculate the measured value connected to inputs of a digital computing circuit via analog-to-digital converter, at the output of which a display or printing unit is connected.

Die Erfindung wird anhand von vier Figuren näher erläutert. The invention is explained in more detail with reference to four figures.

In Figur 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In Figure 1, an embodiment of the invention is shown schematically.

Figur 2 zeigt einen Lichtmodulator eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.Figure 2 shows a light modulator of an embodiment of the Invention.

Figur 3 stellt einen anderen Lichtmodulator dar.Figure 3 shows another light modulator.

In Figur 4 ist ein weiterer Lichtmodulator gezeigt.Another light modulator is shown in FIG.

In Figur 1 werden von zwei Lichtquellen 1 und 2 ausgehende Lichtstrahlen 3 und 4 über zwei Lichtleitfasern 5 und 6 einem Lichtmodulator 7 zugeführt. Die Lichtquellen 1 und 2 senden beim Betrieb des optischen Meßgrößenaufnehmers immer abwechselnd Licht aus. Im Strahlengang der Lichtstrahlen 3 und 4 liegen halbdurchlässige Spiegel 8 und 9, die als Lichtkoppler dienen und die über die Lichtleitfasern 5 und 6 vom Lichtmodulator 7 ankommendes Licht auf Lichtempfänger 11 und 12 auskoppeln. Elektrische Ausgänge der Lichtempfänger 11 und 12 sind mit Analog-Digital-Wandlern 10 und 13 verbunden, deren digitale Ausgangswerte einer Rechenschaltung 14 zugeführt sind.In FIG. 1, light beams emanating from two light sources 1 and 2 are emitted 3 and 4 are fed to a light modulator 7 via two optical fibers 5 and 6. the Light sources 1 and 2 always transmit when the optical transducer is in operation alternately light off. In the beam path of the light rays 3 and 4 are semitransparent Mirrors 8 and 9, which serve as light couplers and which are transmitted via the optical fibers 5 and 6 decouple incoming light from the light modulator 7 to light receivers 11 and 12. The electrical outputs of the light receivers 11 and 12 have analog-to-digital converters 10 and 13 connected, the digital output values of which are fed to a computing circuit 14 are.

Am Ausgang der Rechenschaltung ist eine Auswerteeinheit 15 angeschlossen.An evaluation unit 15 is connected to the output of the computing circuit.

Die Wirkungsweise des optischen Meßgrößenaufnehmers wird im folgenden dargelegt. Dabei seien K1(t) und K2(t) die mit der Zeit veränderlichen Dämpfungsfaktoren der Lichtleitfasern 5 und 6, wobei K = IE/IA ist. IE bedeutet die Stärke des in die Lichtleitfasern eintretenden und IA die Stärke des am anderen Ende der Lichtleitfasern austretenden Lichtes.The mode of operation of the optical transducer is described below set out. Let K1 (t) and K2 (t) be the damping factors that change over time of the optical fibers 5 and 6, where K = IE / IA. IE means the strength of the in the optical fibers entering and IA the strength of the other end of the optical fibers outgoing light.

Eine im Lichtmodulator 7 enthaltene und meßgrößenabhängig bewegliche Blende sei beidseitig verspiegelt. Die in den von einer Lichtleitfaser zugeführten Lichtstrom eintauchende Blende hindert den Teil des Lichtstroms, der auf sie trifft, am Eindringen in die gegenüberliegende Lichtleitfaser und wirft diesen Teil des Lichtes in die das Licht zuführende Lichtleitfaser zurück. Zusätzlich gibt es noch Reflexionen an den Stirnflächen beider Lichtleitfasern. Das Verhältnis von durchgelassenem und reflektiertem Licht ist ein Maß für die Stellung der Blende und damit ein Maß für die Meßgröße, welche die Stellung der Blende bestimmt.One contained in the light modulator 7 and movable as a function of the measured variable The cover is mirrored on both sides. The ones fed into the by an optical fiber Luminous flux immersing shutter prevents the part of the luminous flux that hits it, on penetration into the opposite optical fiber and throws this part of the Light into the that Light-supplying optical fiber back. Additionally there are still reflections on the end faces of both optical fibers. The relationship of transmitted and reflected light is a measure of the position of the diaphragm and thus a measure of the measured variable which determines the position of the diaphragm.

Es sei y ein Maß für die Stellung der meßgrößenabhängig beweglichen Blende und damit ein Maß für die Meßgröße selbst. Für das aus der Faser 5 auf die Blende auftreffende Licht soll der Einfluß der Blende wie folgt beschrieben werden: x1 = f1(y) sei der von der Blende in die Lichtleitfaser 5 zurückreflektierte Anteil des Lichtes. v1(x1) sei der Anteil des Lichtes, der an der Meßstelle verlorengeht, und 1 - x1 - v1(x1) sei der Teil, der in die andere Lichtleitfaser 6 eintritt. Entsprechendes gelte für Licht, das über die Lichtleitfaser 6 dem Lichtmodulator zugeführt wird.Let y be a measure of the position of the movable depending on the measured variable Aperture and thus a measure for the measured variable itself. For that from the fiber 5 to the If the light hits the aperture, the influence of the aperture should be described as follows: Let x1 = f1 (y) be the portion that is reflected back into the optical fiber 5 by the diaphragm of light. v1 (x1) is the portion of the light that is lost at the measuring point, and let 1 - x1 - v1 (x1) be the part that enters the other optical fiber 6. Corresponding apply to light that is fed to the light modulator via the optical fiber 6.

x2 = f2(y) sei der von der Blende des Lichtmodulators in die Lichtleitfaser 6 reflektierte Teil. v2(x2) sei der an der Meßstelle verlorengehende Teil des Lichts, und 1.-x2 - v2(x2) sei der in die Lichtleitfaser 5 eintretende Anteil des Lichtes. Die Lichtquelle 1 sende mit'der Lichtstärke 11E Sie liefert für den Lichtempfänger 11 die Licht stärke I1E I11 = K1v # K1r # #1 # x1 und für den Lichtempfänger 12 die Lichtstärke I1E I12 = K1v # K2r # #2 # [1 - x1 - v1(x1)J] Dabei bedeutet Kiv die Gesamtdämpfung des Lichts auf dem Weg von der Lichtquelle 2 bis zum Lichtmodulator 7. Der Dämpfungswert umfaßt insbesondere die Dämpfung in der Lichtleitfaser 5, die Dämpfung des Lichts beim Eintritt in die Lichtleitfaser und die Dämpfung beim Durchgang des Lichts durch den halbdurchlässigen Spiegel 9.x2 = f2 (y) is that from the aperture of the light modulator into the optical fiber 6 reflected part. v2 (x2) is the part of the light that is lost at the measuring point, and 1.-x2 - v2 (x2) be the portion of the light entering the optical fiber 5. The light source 1 transmits with a light intensity of 11E. It delivers for the light receiver 11 the light intensity I1E I11 = K1v # K1r # # 1 # x1 and for the light receiver 12 the light intensity I1E I12 = K1v # K2r # # 2 # [1 - x1 - v1 (x1) J] where Kiv means the total attenuation of the light on the way from the light source 2 to the light modulator 7. The Attenuation value includes in particular the attenuation in the optical fiber 5, the attenuation of light as it enters the optical fiber and the attenuation when the light passes through the semi-transparent mirror 9.

K1r bedeutet die Gesamtdämpfung des Lichts auf dem Weg vom Lichtmodulator 7 zurück durch die Lichtleitfaser 5 über die Reflexionsstelle am halbdurchlässigen Spic-gel 9 bis zum Lichtempfänger 11. Der Dämpfungswert K1r umfaßt insbesondere die Dämpfung in der Lichtleitfaser 5, die Dämpfung beim Austritt des Lichts aus der Lichtleitfaser 5, die Dämpfung bei der Reflexion am halbdurchlässigen Spiegel 9 und die Dämpfung beim Eintritt des Lichts in den Lichtempfänger 11. 171 ist der Wirkungsgrad des Lichtempfängers 11.K1r means the total attenuation of the light on the way from the light modulator 7 back through the optical fiber 5 via the reflection point on the semi-transparent Spic-gel 9 up to the light receiver 11. The attenuation value K1r includes in particular the attenuation in the optical fiber 5, the attenuation when the light emerges of the optical fiber 5, the attenuation during reflection on the semi-transparent mirror 9 and the attenuation when the light enters the light receiver 11. 171 is the Light receiver efficiency 11.

Entsprechend ist K2v die Gesamtdämpfung des Lichts auf dem Weg von der Lichtquelle 2 bis zum Lichtmodulator 7 und K2r die Gesamtdämpfung des Lichts auf dem Weg vom Lichtmodulator 7 zurück durch die Glasfaser 6 über die Reflexionsstelle am halbdurchlässigen Spiegel 8 zum Lichtempfänger 12. 2 ist der Wirkungsgrad des Lichtempfängers 12. Die Lichtquelle 2 habe die Lichtstärke I2E und vorzugsweise dasselbe Lichtspektrum wie I1E. Sie liefert am Lichtempfänger 11 die Lichtstärke I2E I21 = K2v K2v K1r L 2 22 und am Lichtempfänger 12 die Lichtstärke I2E 122 = K2v 0 K2 2 Zur Ermittlung von y werden die Lichtquellen 1 und 2 abwechselnd ein- und ausgeschaltet und die jeweils zugehörigen Lichtstärken Iij gemessen. Aus den Lichtstärken 1iJ berechnet sich y implizit wie folgt: 111 122 = I1E I2E K1v K2r Kir K2v I12 I21 K1V K1r K2v K2r 11E I2E x1 x2 # 1 - x1 - v1(x1) # 1 - x2 - v2(x2) x1 X2 = 1 - x1 - v1(x1) 1 - x2 - V2(X2) wobei: x1 = f1(y) X2 = f2(y) Die Dämpfungswerte K1 und K2, die Wirkungsgrade #1 und #2 sowie die Lichtstärken I1E und I2E haben sich gegenseitig kompensiert, wenn sie sich jeweils während eines Meßzyklus nicht geändert haben und wenn sie von der Größe der transportierten Lichtleistung unabhängig sind. Für den Fall des symmetrischen Aufbaus der Anordnung ergibt sich eine erste Vereinfachung, nämlich x1 = x2 = f(y) = x. Damit wird I11 I22 I12 I21 = 1 - x - v(x))² und daraus wobei 1 - v(x) eine Kenngröße des Lichtmodulators ist. Im einfachsten Fall ist v(x) konstant oder noch einfacher: v(x) = O. Eine weitere Vereinfachung ist durch y = const.Correspondingly, K2v is the total attenuation of the light on the way from the light source 2 to the light modulator 7 and K2r is the total attenuation of the light on the way from the light modulator 7 back through the glass fiber 6 via the reflection point on the semi-transparent mirror 8 to the light receiver 12. 2 is the efficiency of the light receiver 12. The light source 2 has the light intensity I2E and preferably the same light spectrum as I1E. It delivers the light intensity I2E I21 = K2v K2v K1r L 2 22 at the light receiver 11 and the light intensity I2E 122 = K2v 0 K2 2 at the light receiver 12 measured. From the luminous intensities 1iJ, y is implicitly calculated as follows: 111 122 = I1E I2E K1v K2r Kir K2v I12 I21 K1V K1r K2v K2r 11E I2E x1 x2 # 1 - x1 - v1 (x1) # 1 - x2 - v2 (x2) x1 X2 = 1 - x1 - v1 (x1) 1 - x2 - V2 (X2) where: x1 = f1 (y) X2 = f2 (y) The attenuation values K1 and K2, the degrees of efficiency # 1 and # 2 as well as the light intensities I1E and I2E have mutually compensated for each other if they have not changed during a measurement cycle and if they are independent of the size of the light power transported. In the case of the symmetrical structure of the arrangement, a first simplification results, namely x1 = x2 = f (y) = x. So I11 I22 I12 I21 = 1 - x - v (x)) ² and from this where 1 - v (x) is a parameter of the light modulator. In the simplest case, v (x) is constant or even simpler: v (x) = O. Another simplification is given by y = const.

gegeben, was durch Einengung der Meßbereichsgrenzen stets möglich ist.given, which is always possible by narrowing the measuring range limits is.

Das Meßverfahren kann auch so modifiziert werden, daß die Lichtquellen 1 und 2 jeweils einen so kurzen Lichtimpuls abwechselnd aussenden, daß der Impuls beendet is noch.The measuring method can also be modified so that the light sources 1 and 2 alternately send out such a short light pulse that the pulse is still finished.

ehe die reflektierte Lichtmenge in den zugeordneten Lichtempfänger zurückkehrt. Von den Lichtempfängern werden dann die Lichtmengen Q.. e (lt ia = ij gemessen. Man erhält bei symmetrischem Aufbau dann Q11 Q22 = ( x )² Q12 Q21 1 - x - v(x) und Wenn Licht an dem einen der halbdurchlässigen Spiegel benachbarten Glasfaserende reflektiert wird und das reflektierte Licht durch den Spiegel in den benachbarten Lichtempfänger gelenkt wird, so wird hierdurch das Kompensationsverfahren gestört. Deshalb wird vorteilhafterweise das einem-Spiegel benachbarte Glasfaserende auf der Stirnfläche seines Glasfaserkernes entspiegelt und auf der die Stirnseite umgebenden Mantelfläche mattschwarz abgedeckt.before the reflected amount of light returns to the associated light receiver. The light receivers then measure the quantities of light Q .. e (lt ia = ij. With a symmetrical structure, then Q11 Q22 = (x) ² Q12 Q21 1 - x - v (x) and If light is reflected at one of the glass fiber ends adjacent to the semitransparent mirror and the reflected light is directed through the mirror into the adjacent light receiver, this disrupts the compensation process. Therefore, the glass fiber end adjacent to a mirror is advantageously anti-reflective on the end face of its glass fiber core and covered in matt black on the jacket surface surrounding the end face.

Eine Mittelwertbildung aus mehreren Meß- und Rechenwerten wirkt vorteilhaft. So können Fehler, die durch sehr schnelle Änderung der K- und 1)-Werte, wie sie bei Vibrationen denkbar sind, eliminiert werden.Averaging from several measured and calculated values is advantageous. So errors can be caused by very quick change of the K and 1) values, as they are conceivable with vibrations, can be eliminated.

In Figur 2 ist in einer Schnittdarstellung ein Lichtmodulator dargestellt, der zur Druckmessung verwendet werden kann. In einem Metallblock 20 sind zwei konzentrische Bohrungen 21 und 22 angeordnet, die in einen Hohlraum 23 führen. In den Bohrungen 21, 22 bilden Gewindenippel 24 und 25 mit O-Ringen 26 und 27 eine stopfbuchsenartige Dichtung, welche Lichtleitfasern 31 und 32, die bis zum Hohlraum 23 durchgeführt sind, gegen den Außenraum abdichten. Durch ein Federrohr 28 ist. ein Stab 29 geführt, der an seinem unteren Ende eine beidseitig verspiegelte Blende 30 trägt. Diese Blende ragt zwischen einander gegenüberliegenden Stirnflächen der beiden Lichtleitfasern 31 und 32 und kann, abhängig vom im Hohlraum 23 herrschenden Druck, die Blende 30 so einstellen, daß mehr oder weniger Licht in eine der Lichtleitfasern 31 und 32 reflektiert bzw. in die andere Lichtleitfaser durchgelassen wird.In Figure 2, a light modulator is shown in a sectional view, which can be used for pressure measurement. In a metal block 20 are two concentric ones Bores 21 and 22 are arranged which lead into a cavity 23. In the holes 21, 22 threaded nipples 24 and 25 with O-rings 26 and 27 form a stuffing box-like Seal, which optical fibers 31 and 32, which carried up to the cavity 23 seal against the outside space. By a spring tube 28 is. a rod 29 led, which has a cover 30 mirrored on both sides at its lower end. This aperture protrudes between opposite end faces of the two optical fibers 31 and 32 and, depending on the pressure prevailing in the cavity 23, the diaphragm 30 adjust so that more or less light enters one of the optical fibers 31 and 32 is reflected or transmitted into the other optical fiber.

In Figur 3 ist schematisch ein anderer Lichtmodulator gezeigt, dort sind Stirnflächen 34, 35 zweier Lichtleiter 36 und 37 in einer Ebene angeordnet. Ihnen steht eine lichtreflektierende bewegliche Platte 38 gegenüber, deren Abstand von den Stirnflächen 34 und 35, abhängig von einer Meßgröße, veränderlich ist. Auch hier wird, abhängig von diesem Abstand, mehr oder weniger aus einer der Stirnflächen ausgestrahltes Licht von der Platte 38 in den gleichen Lichtleiter zurückgeworfen und in den anderen Lichtleiter übergeleitet.In Figure 3, another light modulator is shown schematically there end faces 34, 35 of two light guides 36 and 37 are arranged in one plane. You are facing a light-reflecting movable plate 38, the distance between them of the end faces 34 and 35, depending on a measured variable, is variable. Even here, depending on this distance, one of the end faces becomes more or less emitted light reflected from the plate 38 in the same light guide and transferred to the other light guide.

In Figur 4 ist ein Längsschnitt durch zwei Lichtleitfasern 41 und 42 dargestellt, wovon die Faser 41 fest eingespannt und die Faser 42 gegenüber der anderen Faser über einen beweglichen Anker 43 verschoben werden kann.In Figure 4 is a longitudinal section through two optical fibers 41 and 42 shown, of which the fiber 41 firmly clamped and the fiber 42 opposite the other fiber can be moved via a movable armature 43.

Je nach dem Grad der Auslenkung der Lichtleitfaser 42 gegen die Lichtleitfaser 41 wird mehr oder weniger Licht von dem einen Lichtleiter-in den anderen überführt bzw.Depending on the degree of deflection of the optical fiber 42 against the optical fiber 41 is more or less light from the one light guide-in convicts or

an ihn zurückgespiegelt. Dazu sind die Stirnflächen der Lichtleitfasern 41 und 42, die sich beidseitig eines Spaltes 44 gegenüberstehen, bis auf eine Fläche, die etwas kleiner ist als der Kernquerschnitt der Lichtleitfasern, verspiegelt.reflected back to him. These are the end faces of the optical fibers 41 and 42, which face each other on both sides of a gap 44, except for one area, which is slightly smaller than the core cross-section of the optical fibers, mirrored.

5 Patentansprüche 4 Figuren - Leerseite -5 claims 4 figures - blank page -

Claims

Claims 19 Optical measuring transducer, which has two light guides with two alternately emitting light sources and using the same light guide is connected to two light receivers with the interposition of light couplers, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that a light modulator. (7) each in Depending on the measured variable, in the light guide acted upon by one of the light sources (1) (5) Reflects light and transmits light into the other light guide (6) and that the ratio of the product of those measured with the light receivers (11 or 12) Light intensities of the alternately from the modulator (7) into the light guides (5 and 6) reflected light from both sources (1 and 2) to the product of the light intensities of the light both transmitted by the modulator (7) into the light guides (5 and 6) Sources (1 and 2) serve as a measure for the measured variable.

2. Optical measurement transducer according to claim 1, d a -d u r c h g e k e n n n e i c h n e t that the modulator consists of a bezel (30) mirrored on both sides between the opposite end faces of the two light guides (31 and 32).

3. Optical measurement transducer according to claim 1, d a -d u r c h g It is not noted that the modulator consists of one arranged in a plane end faces (34, 35) on the modulator side at a distance that is variable as a function of the measured variable opposing, reflective plate (38) consists.

4. Optical transducer according to claim 1, d a -d u r c h g It is not noted that the end faces of the light guides on the modulator side (41, 42) face each other and apart from one within the core face the light guide (41, 42) lying surface are mirrored and one of the light guide end faces is displaceable relative to the other depending on the measured variable.

5. Optical measurement transducer according to claim 1 or one of the preceding Claims, d a d u r c h e -k e n n n z e i c h n e t, that outputs of the light receiver (11, 12) via analog-to-digital converters (10, 13) with inputs of a digital computing circuit (14) and an evaluation unit at the output of the computing circuit (-14) (15) is connected.