EP1002385A1 - Einrichtung zum empfang eines sendesignals und zum senden eines optischen strahls sowie deren verwendung - Google Patents

Einrichtung zum empfang eines sendesignals und zum senden eines optischen strahls sowie deren verwendung

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Publication number
EP1002385A1
EP1002385A1 EP98946247A EP98946247A EP1002385A1 EP 1002385 A1 EP1002385 A1 EP 1002385A1 EP 98946247 A EP98946247 A EP 98946247A EP 98946247 A EP98946247 A EP 98946247A EP 1002385 A1 EP1002385 A1 EP 1002385A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
transmitter
transmission signal
intensity
optical beam
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98946247A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Gross
Ekkert Bartosch
Franz-Josef Unterlass
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1002385A1 publication Critical patent/EP1002385A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/806Arrangements for feeding power
    • H04B10/807Optical power feeding, i.e. transmitting power using an optical signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/40Transceivers

Definitions

  • the invention relates to a device for receiving a transmission signal and for transmitting an optical beam with adjustable intensity, the optical beam causing the transmission signal, comprising a transmitter for transmitting the beam, with an actuator for adjusting the intensity, and a receiver for receiving the transmission signal , with a / analyzer for / emitting a threshold signal if the strength of the transmission signal exceeds a predetermined limit.
  • the invention also relates to the use of the device.
  • Such a device is known and is used, for example, in a measuring arrangement which carries out measurements in an electrical energy distribution system and comprises a corresponding measuring device which has to be operated at a high electrical potential.
  • the measuring device is supplied with energy via an optical beam; this beam can be fed to the measuring device via an optical waveguide.
  • a transmission signal, which transmits the results of measurements of any kind, is also transmitted as an optical signal by the measuring device via an optical waveguide.
  • a laser beam emitted by a transmitter set up appropriately, for example as a semiconductor laser
  • the measuring device accordingly contains a transmitting and receiving device which on the one hand receives the optical beam as an energy source and on the other hand emits the transmission signal. Since in such a measuring arrangement there is generally no electrically conductive connection between the measuring device which is at a high electrical potential and the other parts of the device which are at a normal zero potential, it is not readily possible to set an appropriate intensity for the optical beam used for energy supply . As a rule, the setting must be made manually by continuously increasing the intensity from zero until the measuring device receives sufficient energy for its transmission signal. Accordingly, when the device is started up, it is necessary to increase the intensity of the optical beam until a transmission signal with an appropriately high strength, in particular a strength above a predetermined limit value, is received.
  • the object of the invention is to provide a device which allows the intensity of the optical beam to be set automatically and makes manual intervention unnecessary.
  • a device for receiving a transmission signal and for transmitting an optical beam with adjustable intensity, the optical beam causing the transmission signal, comprising: a transmitter for transmitting the beam, with an actuator to adjust the intensity; a receiver for receiving the transmission signal, with an analyzer for emitting a threshold signal if the strength of the transmission signal exceeds a predetermined limit value; a transmitter for giving a start signal to start the transmission signal; a control unit connected to the analyzer, the transmitter and the actuator which, after receiving the start signal from the transmitter, controls the actuator so that it adjusts the intensity to a value which rises continuously from essentially zero until the analyzer receives the threshold signal emits, and which then leaves the actuator unchanged until a new start signal is received.
  • the intensity of the optical beam is continuously increased from essentially zero, that is, from a value which is not sufficient to effect a transmission signal, and at the same time it is observed whether a transmission signal can be received.
  • the increase in intensity continues until a transmission signal of sufficient strength is received and said threshold signal is triggered. This stops the process of increasing the intensity.
  • the invention allows a measuring arrangement of the type described, m, which the device is integrated, to be reliably repeatedly switched on and off several times, with each switch-on process ensuring that a sufficient intensity of the optical beam is set to receive the desired transmission signal . Manual intervention is no longer necessary.
  • the device additionally has a controller connected to the receiver, the transmitter, the analyzer and the actuator, by means of which the intensity can be regulated after the threshold signal has been received.
  • a controller connected to the receiver, the transmitter, the analyzer and the actuator, by means of which the intensity can be regulated after the threshold signal has been received.
  • the control unit of the device also preferably has an integrator, to which a constant signal can be fed for integration and which is connected to the actuator for setting the intensity as a function of an integral of the constant signal.
  • the constant signal can be a constant direct current and the integrator can be a capacitor with a downstream voltage amplifier with a high input impedance.
  • the integral represents a linearly increasing voltage signal, which can be used in conjunction with a corresponding actuator to set an essentially linear increase in intensity.
  • a transceiver is connected between the transmitter and the receiver, which receives the optical beam from the transmitter and sends the transmission signal to the receiver. Furthermore, the transmitter and the transceiver are preferably set up to supply energy to the transceiver via the optical beam.
  • the transceiver also preferably contains a measuring device, from which measurement data can be transmitted to the receiver by means of the transmission signal.
  • the transceiver has an arrangement for comparing the intensity with the limit value and for adding information about the comparison to the transmitted signal, and that the analyzer and the control unit are set up to adjust the intensity to one continuously increasing value if, according to the information, the intensity is below the limit.
  • the control loop which is directly included in the loop comprising the transmitter and the transceiver and in which the intensity, as the decisive control variable, can be determined directly at the consumer, namely the transceiver. In addition to low expenditure on equipment, this offers extensive freedom from systematic errors in determining the intensity.
  • a first optical waveguide connected to the transmitter is preferably provided for guiding the optical beam.
  • the transmission signal is preferably also provided as an optical signal and is preferably additionally fed to the receiver via a second optical waveguide which is correspondingly connected to the receiver.
  • a single optical waveguide can be provided both for guiding the optical beam and for guiding the transmission signal, of course supplemented by corresponding beam splitters in order to combine the optical beam and the transmission signal on the single optical waveguide or to remove and separate them from the single optical waveguide.
  • the device according to the invention is used, in particular, for supplying a transceiver, for example with a measuring device, with energy via the optical beam and for guiding a transmit signal which is emitted by the transceiver and contains, for example, measurement data of the aforementioned measuring device to the receiver.
  • the measuring device mentioned is in particular intended for carrying out measurements in an electrical power distribution network.
  • the transceiver can be completely free from the potential of the earth and in particular be at any necessary high electrical potential with respect to the earth.
  • the drawing shows three exemplary embodiments of a device for receiving a transmit signal and for transmitting an optical beam, the exemplary embodiments being shown as block diagrams. In detail show:
  • FIG. 1 shows an embodiment in which separate means are used to guide the optical beam and to guide the transmission signal
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment in which a single means is provided both for guiding the optical beam and for guiding the sensor signal;
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment in which a control loop for regulating the intensity of the optical beam is provided.
  • FIG. 1 shows a device for receiving a transmission signal and for transmitting an optical beam, the transmission signal being provided as an optical signal, to be guided over a first optical fiber 1 and by means of the optical beam carrying an adjustable intensity, which is transmitted over a second optical fiber 2 should be performed, is effected.
  • the device comprises a transmitter 3 for transmitting the beam, with an actuator 4, symbolically indicated as a potentiometer, for adjusting the intensity of the
  • the second optical waveguide 2 for guiding the beam is connected to the transmitter 3.
  • the device comprises a receiver 5 for receiving the transmission signal, to which the first optical waveguide 1 is connected.
  • the receiver 5 contains an analyzer 6 for emitting a threshold signal if the strength of the transmission signal exceeds a predetermined limit value.
  • the Receiver 5 a transmitter 7, the function of which is symbolically indicated with a switch, for emitting a start signal to start the transmission signal, and a control unit 8 connected to the analyzer 6, the transmitter 7 and the actuator 4, which after receiving the start signal from the transmitter 7 on the actuator 4 adjusts the intensity of the beam to a value that increases continuously from essentially zero until the analyzer 8 emits the threshold signal and thus stops the continuous growth of the value.
  • the actuator 4 then remains unchanged from the control unit 8 until a new start signal is received.
  • the device comprises a controller 9 connected to the receiver 5, the transmitter 3, the analyzer 6 and the actuator 4, by means of which, after the threshold signal has been given, if the control unit 8 no longer changes the actuator 4, the intensity is changed accordingly Actuator 4 is adjustable.
  • a start signal is fed to both the analyzer 6 and the control unit 8 by means of the transmitter 7.
  • the analyzer 6 then switches on a constant current source 10 which supplies the control unit 8 with a constant signal in the form of a constant electrical current via a corresponding control line 11.
  • This arrives in the control unit 8 at an integrator 12, exemplified as a capacitor with a downstream voltage amplifier, which, as an integral of the constant signal, emits an output signal that grows continuously over time from zero and which can be used more or less directly to operate the actuator 4.
  • the threshold signal to be output by the analyzer 6 causes the constant current source 10 to be switched off, which has the consequence that the output signal of the integrator 12 changes over time L LO IO to P 1 P
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the device for receiving a transmission signal and for transmitting an optical beam with adjustable intensity.
  • the device according to FIG. 2 corresponds in many respects to the device according to FIG. 1, so that the statements relating to FIG. 1 apply equally to FIG. 2 and are not repeated.
  • the device in turn has a transmitter 3, a receiver 5 and a control unit 8 and also contains a transceiver 13 to which the optical beam is fed and which emits the transmission signal to be received.
  • a single optical waveguide 14 is provided for the optical beam and the transmission signal.
  • the transmitter 3 therefore contains a component which can separate the transmission signal from the optical beam, for example a corresponding beam splitter.
  • the transmission signal reaches the receiver 5 via a correspondingly provided data line 15 and can be processed there as explained with reference to FIG. 1.
  • the transmitter 3 can take over certain functions which, according to FIG. 1, the receiver 5 would have to carry out alone. It is by no means necessary for the data line 15 to be set up for transmission of the transmission signal in the form of the original optical signal; it is quite conceivable and, under certain circumstances, even advantageous to convert the optical transmission signal into a suitable electronic form in the transmitter 3 and then to send it as an electronic signal via the data line 15 to the actual receiver 5.
  • the optical beam again passes from the transmitter 3 to the transceiver 13, where it essentially serves to supply energy to a measuring device 16, and where a transmission signal to be sent to a receiver 4 contains statements about measured values that the measuring device 16 has determined, is generated.
  • the receiver 4 has an analyzer 6 for analyzing the transmission signal, and this analyzer 6 responds to a control unit 8 by allowing a constant current to flow from a constant current source 10 which is to be switched on and off.
  • this current reaches an integrator 12, which generates an output signal which is supplied to the transmitter 3 in the manner described for controlling the intensity of the optical beam.
  • the exemplary embodiment has a control loop which is directly included in the closed loop between the transmitter 3, the transceiver 13 and the receiver 4.
  • the transceiver 13 is supplemented by a device which determines the intensity of the optical beam supplied and provides the transmission signal to be sent to the receiver 4 with information from which a statement can be derived as to whether the intensity of the optical beam can be regarded as sufficient or not.
  • a detector 18, for example a photodiode, is provided for this purpose, for determining the intensity, a trigger 19 which emits a signal from which it can be concluded whether the specific intensity is above or below a certain minimum value, and a transmitter 20, which adds appropriate information to the transmission signal to be transmitted by the transmitter 13.
  • the analyzer 6 is set up in order to be able to use this information. This lies within the skills of the relevant skilled professionals and requires no further explanation at this point.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Empfang eines Sendesignals und zum Senden eines optischen Strahls mit einstellbarer Intensität, wobei der optische Strahl das Sendesignal bewirkt. Die Einrichtung umfasst einen Sender (3) zur Sendung des Strahls mit einem Steller (4) zur Einstellung der Intensität, einen Empfänger (5) zum Empfang des Sendesignals mit einem Analysator (6) zur Abgabe eines Schwellsignals, falls die Stärke des Sendesignals einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, sowie einen Geber (7) zur Abgabe eines Startsignals, um das Sendesignal zu starten. Ausserdem hat die Einrichtung eine mit dem Analysator (6), dem Geber (7) und dem Steller (4) verbundene Steuereinheit (8), welche nach Empfang des Startsignals von dem Geber (7) an dem Steller (4) die Intensität einstellt auf eine von im wesentlichen null kontinuierlich wachsenden Wert, bis der Analysator (6) das Schwellsignal abgibt, und danach bis zum Empfang eines neuen Startsignals den Steller (4) unverändert lässt. Die Einrichtung findet insbesondere Verwendung zusammen mit einer als Sendeempfänger (13) ausgestalteten Messeinrichtung in einem elektrischen Energieverteilungsnetz.

Description

Beschreibung
Einrichtung zum Empfang eines Sendesignals und zum Senden eines optischen Strahls sowie deren Verwendung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Empfang eines Sendesignals und zum Senden eines optischen Strahls mit einstellbarer Intensität, wobei der optische Strahl das Sendesignal bewirkt, umfassend einen Sender zur Sendung des Strahls, mit einem Steller zur Einstellung der Intensität, sowie einen Empfänger zum Empfang des Sendesignals, mit einem /Analysator zur /Abgabe eines Schwellsignals, falls die Stärke des Sendesignals einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Außerdem betrifft die Erfindung auch die Verwendung der Einrichtung.
Eine solche Einrichtung ist bekannt und findet beispielsweise Anwendung in einer Meßanordnung, welche Messungen in einer elektrischen Energieverteilungsanlage durchführt und ein entsprechendes Meßgerät umfaßt, welches auf einem hohen elektri- sehen Potential liegend betrieben werden muß. Das Meßgerät wird über einen optischen Strahl mit Energie versorgt; dieser Strahl kann dem Meßgerät dazu über einen Lichtwellenleiter zugeführt werden. Ein Sendesignal, welches Ergebnisse von Messungen gleich welcher Art übermittelt, wird als optisches Signal ebenfalls über einen Lichtwellenleiter von dem Meßgerät ausgesandt. Dabei bedarf es keinerlei elektrisch leitfähiger Verbindung zwischen einem Sender, der den zur Energieversorgung dienenden optischen Strahl liefert, dem Meßgerät und einem entsprechend ausgestalteten Empfänger, welcher das Sendesignal empfängt und weiterer Auswertung zuführt. Als optischer Strahl kommt in diesem Zusammenhang insbesondere ein Laserstrahl in Betracht, ausgesandt von einem entsprechend, z.B. als Halbleiterlaser, eingerichteten Sender. Das Meßgerät beinhaltet entsprechend eine Sende- und Empfangseinrichtung, welche einerseits den optischen Strahl als Energiequelle empfängt und andererseits das Sendesignal abgibt. Da in einer solchen Meßanordnung regelmäßig keinerlei elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den auf hohem elektrischem Potential befindlichen Meßgerät und den übrigen, auf normalem Nullpotential liegenden Teilen der Einrichtung be- steht, ist die Einstellung einer angemessenen Intensität für den zur Energieversorgung dienenden optischen Strahl nicht ohne weiteres möglich. In der Regel muß die Einstellung manuell erfolgen, indem die Intensität ausgehend von Null kontinuierlich höher eingestellt wird, bis das Meßgerät hinrei- chend viel Energie für sein Sendesignalerhält . Demnach ist es erforderlich, bei einer Inbetriebnahme der Einrichtung die Intensität des optischen Strahls so lange zu erhöhen, bis ein Sendesignal mit angemessen hoher Stärke, insbesondere einer über einem vorgegebenen Grenzwert liegenden Stärke, empfangen wird.
Eine zusätzliche Erschwerung ergibt sich bei der Verwendung eines Halbleiterlasers in dem Sender für den optischen Strahl, da sich in der Regel der Wirkungsgrad eines Halblei- terlasers durch Alterung verschlechtert. Im Laufe des Betriebs ist daher damit zu rechnen, daß die Intensität des optischen Strahls sich so weit verringert, bis der Sendeempfänger nicht mehr ordnungsgemäß versorgt werden kann. Um in einem solchen Fall Abhilfe zu schaffen ist es bislang lediglich bekannt, die Intensität des optischen Strahls manuell auf einen hinreichend hohen Wert einzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist die Angabe einer Einrichtung, welche eine selbsttätige Einstellung der Intensität des opti- sehen Strahls erlaubt und ein manuelles Eingreifen entbehrlich macht.
Zur Lösung dieser Aufgabe angegeben wird eine Einrichtung zum Empfang eines Sendesignals und zum Senden eines optischen Strahls mit einstellbarer Intensität, wobei der optische Strahl das Sendesignal bewirkt, umfassend: einen Sender zur Sendung des Strahls, mit einem Steller zur Einstellung der Intensität; einen Empfanger zum Empfang des Sendesignals, mit einem Analysator zur Abgabe eines Schwellsignals, falls die Starke des Sendesignals einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet; einen Geber zur bgabe eines Startsignals, um das Sendesignal zu starten; eine mit dem Analysator, dem Geber und dem Steller verbundene Steuereinheit, welche nach Empfang des Startsignals von dem Geber den Steller so ansteuert, daß dieser die Inten- sitat auf einen Wert einstellt, der von im wesentlichen Null kontinuierlich ansteigt, bis der Analysator das Schwellsignal abgibt, und welche danach bis zum Empfang eines neuen Startsignals den Steller unverändert laßt.
Im Sinne der Erfindung wird die Intensität des optischen Strahls ausgehend von im wesentlichen Null, also ausgehend von einem Wert, welcher nicht ausreichend ist zur Bewirkung eines Sendesignals, kontinuierlich erhöht und gleichzeitig beobachtet, ob ein Sendesignal empfangen werden kann. Die Er- hohung der Intensität wird fortgesetzt, bis ein Sendesignal von hinreichender Starke empfangen und besagtes Schwellsignal ausgelost wird. Dieses stoppt den Prozeß der Erhöhung der Intensität .
Die Erfindung gestattet es dementsprechend, eine Meßanordnung der beschriebenen Art, m welche die Einrichtung integriert ist, zuverlässig vielfach wiederholt einzuschalten und außer Betrieb zu setzen, wobei bei jedem Einschaltvorgang sichergestellt ist, daß eine zum Empfang des gewünschten Sendesignals ausreichende Intensität des optischen Strahls eingestellt wird. Ein manueller Eingriff ist dabei nicht mehr erforderlich.
Vorzugsweise weist die Einrichtung zusätzlich einen m t dem Empfanger, dem Sender, dem Analysator und dem Steller verbundenen Regler auf, durch welchen nach Empfang des Schwellsignals die Intensität regelbar ist. Dadurch ist die Emrich- tung ergänzt um eine Regelstrecke, die in Abhängigkeit von entsprechenden Eigenschaften des empfangenen Sendesignals eine Regelung der Intensität gestattet. Diese Ausgestaltung ist von besonderem Interesse für eine Einrichtung, die jeweils über vergleichsweise lange Zeiträume durchgehend betrieben werden soll, so daß mit Beeinträchtigungen der Intensität des optischen Strahls während des Betriebs gerechnet werden muß.
Ebenfalls vorzugsweise weist die Steuereinheit der Einrich- tung einen Integrator auf, welchem ein Konstantsignal zur Integration zuführbar ist und welcher mit dem Steller verbunden ist zur Einstellung der Intensität in Abhängigkeit von einem Integral des Konstantsignals. Das Konstantsignal kann dabei ein konstanter Gleichstrom und der Integrator ein Kondensator mit nachgeschaltetem Spannungsverstärker mit hoher Eingangsimpedanz sein. Das Integral stellt dabei ein linear steigendes Spannungssignal dar, welches in Verbindung mit einem entsprechenden Steller verwendet werden kann, um einen im wesentlichen linearen Anstieg der Intensität einzustellen.
Mit besonderem Vorzug ist zwischen den Sender und den Empfänger ein Sendeempfänger geschaltet, welcher den optischen Strahl von dem Sender empfängt und das Sendesignal zu dem Empfänger sendet. Dabei sind weiterhin bevorzugt der Sender und der Sendeempfänger eingerichtet zur Energieversorgung des Sendeempfängers über den optischen Strahl. Der Sendeempfänger enthält außerdem vorzugsweise ein Meßgerät, von welchem Meßdaten mittels des Sendesignals zu dem Empfänger übertragbar sind. Diese bevorzugten Weiterbildungen der Einrichtung er- schließen somit deren Anwendung im Rahmen der vorstehend dargestellten Meßanordnung in einem elektrischen Energieverteilungsnetz. Gemäß einer zusätzlichen bevorzugten Weiterbildung der Einrichtung ist vorgesehen, daß der Sendeempfänger eine Anordnung zum Vergleich der Intensität mit dem Grenzwert und zur Zugabe von Information über den Vergleich zu dem Sendesignal aufweist, und daß der Analysator und die Steuereinheit eingerichtet sind zur Einstellung der Intensität auf einen kontinuierlich wachsenden Wert, falls gemäß der Information die Intensität unter dem Grenzwert liegt. Damit liegt eine Regelschleife vor, die unmittelbar einbezogen ist in die den Sender, den Sendeempfänger umfassende Schleife und bei der eine Bestimmung der Intensität als maßgebliche Regelgröße direkt beim Verbraucher, nämlich dem Sendeempfänger, gestattet. Neben geringem apparativem Aufwand bietet dies weitgehende Freiheit von systematischen Fehlern bei der Bestimmung der Intensität.
Zur Führung des optischen Strahls ist vorzugsweise ein mit dem Sender verbundener erster Lichtwellenleiter vorgesehen.
Weiterhin vorzugsweise ist auch das Sendesignal als optisches Signal vorgesehen und wird vorzugsweise zusätzlich über einen entsprechend mit dem Empfänger verbundenen zweiten Lichtwellenleiter dem Empfänger zugeführt. Alternativ kann sowohl zur Führung des optischen Strahls als auch zur Führung des Sendesignals ein einziger Lichtwellenleiter vorgesehen sein, selbstverständlich ergänzt um entsprechende Strahlteiler, um den optischen Strahl und das Sendesignal auf dem einzigen Lichtwellenleiter zusammenzuführen bzw. von dem einzigen Lichtwellenleiter abzunehmen und voneinander zu trennen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung findet insbesondere Verwendung zur Versorgung eines Sendeempfängers, beispielweise mit einem Meßgerät, mit Energie über den optischen Strahl und zur Führung eines Sendesignals, das von dem Sendeempfänger abgegeben wird und beispielweise Meßdaten des erwähnten Meßgerä- tes enthält, zu dem Empfänger. Das erwähnte Meßgerät ist dabei insbesondere bestimmt zur Durchführung von Messungen in einem elektrischen Energieverteilungsnetz. Bei entsprechender Ausgestaltung der Einrichtung kann dabei der Sendeempf nger vollständig frei vom Potential der Erde sein und insbesondere auf jedwedem notwendigen hohen elektrischen Potential gegenüber der Erde liegen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung erläutert.
Die Zeichnung zeigt drei Ausführungsbeispiele einer Einrich- tung zum Empfang eines Sendesignals und zum Senden eines optischen Strahls, wobei die Ausführungsbeispiele als Blockschaltbilder dargestellt sind. Im einzelnen zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel, bei dem zur Führung des optischen Strahls und zur Führung des Sendesignals separate Mittel zum Einsatz kommen;
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel, bei dem sowohl zur Führung des optischen Strahls als auch zur Führung des Sen- designals ein einziges Mittel vorgesehen ist; und
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Regelkreis zur Regelung der Intensität des optischen Strahls vorge- sehen ist.
Figur 1 zeigt Einrichtung zum Empfang eines Sendesignals und zum Senden eines optischen Strahls, wobei das Sendesignal als optisches Signal vorgesehen ist, über einen ersten Lichtwel- lenleiter 1 geführt werden soll und mittels des eine einstellbare Intensität tragenden optischen Strahls, welcher über einen zweiten Lichtwellenleiter 2 geführt werden soll, bewirkt wird. Die Einrichtung umfaßt einen Sender 3 zur Sendung des Strahls, mit einem Steller 4, sinnbildhaft als Po- tentiometer angedeutet, zur Einstellung der Intensität des
Strahls. An den Sender 3 angeschlossen ist der zweite Lichtwellenleiter 2 zur Führung des Strahls. Außerdem umfaßt die Einrichtung einen Empfänger 5 zum Empfang des Sendesignals, an welchen der erste Lichtwellenleiter 1 angeschlossen ist. Der Empfänger 5 beinhaltet einen Analysator 6 zur Abgabe eines Schwellsignals, falls die Stärke des Sendesignals einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Außerdem umfaßt der Empfänger 5 einen Geber 7, dessen Funktion sinnbildhaft mit einem Schalter angedeutet ist, zur Abgabe eines Startsignals, um das Sendesignal zu starten, und eine mit dem Analysator 6, dem Geber 7 und dem Steller 4 verbundene Steuereinheit 8, welche nach Empfang des Startsignals von dem Geber 7 an dem Steller 4 die Intensität des Strahls einstellt auf einen von im wesentlichen Null kontinuierlich wachsenden Wert, bis der Analysator 8 das Schwellsignal abgibt und damit das kontinuierliche Wachstum des Wertes stoppt. Der Steller 4 bleibt an- schließend bis zum Empfang eines neuen Startsignals unverändert von der Steuereinheit 8.
Zusätzlich umfaßt die Einrichtung einen mit dem Empfänger 5, dem Sender 3, dem Analysator 6 und dem Steller 4 verbundenen Regler 9, durch welchen nach Abgabe des Schwellsignals, wenn also die Steuereinheit 8 den Steller 4 nicht mehr verändert, die Intensität durch entsprechende Veränderung des Stellers 4 regelbar ist.
Zur Ingangsetzung des optischen Strahls und damit zur Bewir- kung des Sendesignals arbeitet die Einrichtung folgendermaßen:
Mittels des Gebers 7 wird ein Startsignal sowohl dem Analysa- tor 6 als auch der Steuereinheit 8 zugeführt. Der Analysator 6 schaltet daraufhin eine Konstantstromquelle 10 ein, die der Steuereinheit 8 über eine entsprechende Steuerleitung 11 ein Konstantsignal in Form eines konstanten elektrischen Stroms zuführt. Dieser gelangt in der Steuereinheit 8 auf einen In- tegrator 12, beispielhaft dargestellt als Kondensator mit nachgeschaltetem Spannungsverstärker, welcher als Integral des Konstantsignals ein von Null zeitlich kontinuierlich wachsendes Ausgangssignal abgibt, welches mehr oder weniger unmittelbar zur Bedienung des Stellers 4 dienen kann. Das von dem Analysator 6 abzugebende Schwellsignal bewirkt vorliegend eine Abschaltung der Konstantstromquelle 10, was zur Folge hat, daß das Ausgangssignal des Integrators 12 sich zeitlich L LO IO to P1 P
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Strahls angesteuerter und mittels des (optischen) Sendesignals ausgelesener Sensor sein.
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Einrich- tung zum Empfang eines Sendesignals und zum Senden eines optischen Strahls mit einstellbarer Intensität. Funktioneil stimmt die Einrichtung gemäß Figur 2 in vielerlei Hinsicht mit der Einrichtung gemäß Figur 1 überein, so daß insoweit die Ausführungen bezüglich Figur 1 gleichermaßen für Figur 2 gelten und nicht wiederholt werden. Die Einrichtung hat wiederum einen Sender 3, einen Empfänger 5 und eine Steuereinheit 8 und enthält auch einen Sendeempfänger 13, welchem der optische Strahl zugeführt wird und welcher das zu empfangende Sendesignal abgibt. Für den optischen Strahl und das Sendesi- gnal ist allerdings ein einziger Lichtwellenleiter 14 vorgesehen. Daher enthält der Sender 3 eine Komponente, welche das Sendesignal von dem optischen Strahl trennen kann, beispielsweise einen entsprechenden Strahlteiler. Solche Komponenten sind den einschlägig erfahrenen Fachpersonen geläufig und be- dürfen an dieser Stelle keiner detaillierten Beschreibung. Jedenfalls gelangt das Sendesignal über eine entsprechend vorgesehene Datenleitung 15 zu dem Empfänger 5 und kann dort wie anhand Figur 1 erläutert verarbeitet werden. Es sei festgehalten, daß gemäß Figur 2 der Sender 3 gewisse Funktionen, die gemäß Figur 1 der Empfänger 5 allein ausführen müßte, übernehmen kann. Es ist keineswegs erforderlich, daß die Datenleitung 15 für eine Übertragung des Sendesignals in Form des ursprünglichen optischen Signals eingerichtet sein muß; es ist durchaus vorstellbar und unter Umständen sogar vor- teilhaft, das optische Sendesignal bereits in dem Sender 3 in eine geeignete elektronische Form zu überführen und dann als elektronisches Signal über die Datenleitung 15 zum eigentlichen Empfänger 5 zu schicken. Hinsichtlich der Anwendungsmöglichkeiten für den Sendeempfänger 13 gilt das zu Figur 1 Ge- sagte unmittelbar. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 entspricht in vielerlei Hinsicht dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1, deren Erläuterung insoweit zur Erläuterung der Figur 3 heranzuziehen ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 gelangt wie- derum der optische Strahl von dem Sender 3 zum Sendeempfänger 13, wo er im wesentlichen zur Energieversorgung eines Meßgerätes 16 dient, und wo ein zu einem Empfänger 4 zu sendendes Sendesignals mit Aussagen über Meßwerte, die das Meßgerät 16 ermittelt hat, erzeugt wird. Der Empfänger 4 hat in beschrie- bener Weise einen Analysator 6 zur Analyse des Sendesignals, und dieser Analysator 6 spricht eine Steuereinheit 8 an, indem er dieser aus einer ein- und auszuschaltenden Konstantstromquelle 10 einen Kostantstrom zufließen läßt. In der Steuereinheit 8 gelangt dieser Strom zu einem Integrator 12, welcher ein Ausgangssignal erzeugt, das in beschriebener Weise zur Steuerung der Intensität des optischen Strahls dem Sender 3 zugeführt wird. Als Besonderheit hat das Ausführungsbeispiel einen Regelkreis, welcher direkt in die geschlossene Schleife zwischen dem Sender 3, dem Sendeempfänger 13 und dem Empfänger 4 einbezogen ist. Dabei ist der Sendeempfänger 13 ergänzt um eine Einrichtung, die die Intensität des zugeführten optischen Strahls bestimmt und das dem Empfänger 4 zuzusendende Sendesignal mit einer Information versieht, aus welcher eine Aussage ableitbar ist, ob die In- tensität des optischen Strahls als ausreichend betrachtet werden kann oder nicht. Im Ausführungsbeispiel sind hierzu vorgesehen ein Detektor 18, beispielsweise eine Fotodiode, zur Bestimmung der Intensität, ein Trigger 19, welcher ein Signal abgibt, aus dem geschlossen werden kann, ob die be- stimmte Intensität oberhalb oder unterhalb eines gewissen Mindestwertes liegt, und ein Geber 20, welcher dem von dem Sender 13 auszusendenden Sendesignal eine entsprechende Information beifügt. Es versteht sich, daß der Analysator 6 eingerichtet ist, um diese Information verwerten zu können. Solches liegt im Rahmen der Fähigkeiten der einschlägig bewanderten Fachpersonen und bedarf an dieser Stelle keiner weiteren Erläuterung. Der Integrator 12, der im vorliegenden cυ CJ to to 1 P
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Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zum Empfang eines Sendesignals und zum Senden eines optischen Strahls mit einstellbarer Intensität, wobei der optische Strahl das Sendesignal bewirkt, umfassend: einen Sender (3) zur Sendung des Strahls, mit einem Steller (4) zur Einstellung der Intensität; und einen Empfänger (5) zum Empfang des Sendesignals, mit einem Analysator (6) zur Abgabe eines Schwellsignals, falls die Stärke des Sendesignals einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet; gekennzeichnet durch einen Geber (7) zur Abgabe eines Startsignals, um das Sendesignal zu starten; eine mit dem Analysator (6), dem Geber (7) und dem Steller (4) verbundene Steuereinheit (8), welche nach Empfang des Startsignals von dem Geber (7) den Steller (4) so ansteuert, daß dieser die Intensität auf einen Wert einstellt, der von im wesentlichen Null kontinuierlich ansteigt, bis der Analysator (6) das Schwellsignal abgibt, und welche danach bis zum Empfang eines neuen Startsignals den Steller (4) unverändert läßt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, die zusätzlich einen mit dem Empfänger (5), dem Sender (3), dem Analysator (6) und dem
Steller (4) verbundenen Regler (9) aufweist, durch welchen nach Abgabe des Schwellsignals die Intensität regelbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der die Steuereinheit (8) einen Integrator aufweist, welchem ein Konstantsignal zur Integration zuführbar ist und welcher mit dem Steller (4) verbunden ist zur Einstellung der Intensität in Abhängigkeit von einem Integral des Konstantsignals.
4. Einrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, bei der zwischen den Sender (3) und den Empfänger (5) ein Sendeempfänger (13) geschaltet ist, welcher den optischen Strahl von dem Sender (3) empfängt und das Sendesignal zu dem Empfänger (5) sendet .
5. Einrichtung nach Anspruch 4, bei der der Sender (3) und der Sendeempfänger (13) eingerichtet sind zur Energieversorgung des Sendeempfängers (13) über den optischen Strahl.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, bei der der Sendeempfänger (13) ein Meßgerät (16) enthält, von welchem Meßdaten mittels des Sendesignals zu dem Empfänger (5) übertragbar sind.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der: der Sendeempfänger (13) eine Anordnung (18, 19, 20) zum Vergleich der Intensität mit dem Grenzwert und zur Zugabe von Information über den Vergleich zu dem Sendesignal aufweist; der Analysator (6) und die Steuereinheit (8) eingerichtet sind zur Einstellung der Intensität auf einen kontinuierlich wachsenden Wert, falls gemäß der Information die Intensität unter dem Grenzwert liegt.
8. Einrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, bei der zur Führung des optischen Strahls ein mit dem Sender (3) verbundener erster Lichtwellenleiter (1) vorgesehen ist.
9. Einrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, bei der das Sendesignal als optisches Signal vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, bei der zur Führung des Sendesignals ein mit dem Empfänger (5) verbundener zweiter
Lichtwellenleiter (2) vorgesehen ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 9, bei der zur Führung des optischen Strahls und zur Führung des Sendesignals ein einziger Lichtwellenleiter (14) vorgesehen ist.
12. Verwendung der Einrichtung nach einem der vorigen Ansprüche zur Versorgung eines Meßgerätes (16) mit Energie über den optischen Strahl und zur Führung eines Sendesignals, das von dem Meßgerät (16) abgegeben wird, zu dem Empfänger (5) .
13. Verwendung nach Anspruch 12, wobei das Meßgerät (16) zur Durchführung von Messungen an ein elektrisches Energieverteilungsnetz (17) angeschlossen ist.
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