JP2008097569A - データ伝送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定データ取得部20とデータ処理部30間のデータ伝送を、面発光型レーザダイオード(VCSEL)を利用して、TOSA41及びROSA42を用いることで高速伝送が可能となり、また光ファイバ44を用いることで測定データ取得部20とデータ処理部30との距離を任意に設定することが可能となるため高耐電圧化を図ることができる。さらには、小型化、低消費電力化を図ることができる。
【選択図】図1
Description
例えば、高電圧波形の測定では、絶縁する事によりデータ処理部側の保護、ユーザの安全性を確保できる。また、微小電圧波形の測定では、非常に高い測定精度が要求されるため、絶縁する事によりコモンモード電圧のノイズの影響を軽減できる。
測定対象から測定データを取得する測定データ取得部と、
前記測定データ取得部により取得された測定データのデータ処理を行うデータ処理部と、
前記測定データ取得部とデータ処理部との間に介在され、前記測定データを電気的に絶縁した状態で前記データ処理部に伝送するデータ伝送部と、
を備え、
前記データ伝送部は、
前記測定データを光信号に変換する面発光型レーザダイオードと、
前記面発光型レーザダイオードからの光信号を受信する受信用光デバイスと、
前記面発光型レーザダイオードと前記受信用光デバイスとの間に設置され前記光信号を伝送する光導波路型の光信号伝送路と、
を備えたことを特徴としている。
前記測定データ取得部は、
前記測定データをデジタルデータに変換するA/D変換器と、
A/D変換されたデジタルデータをシリアルデータに変換して前記面発光型レーザダイオードに出力するパラレル/シリアル変換器と、
を備えたことを特徴としている。
前記光導波路型の光信号伝送路は、
光信号を伝送する光ファイバと、
この光ファイバを保持するフェルールと、
であることを特徴としている。
前記データ伝送部は、前記測定データ取得部及び前記測定データ処理部間の双方向に前記光信号を伝送可能とすることを特徴としている。
前記測定データ取得部、データ処理部及びデータ伝送部は同一の基板上に設けられていることを特徴としている。
前記測定データ取得部と前記面発光型レーザダイオードとが設けられる第1の基板と、前記データ処理部と前記受信用光デバイスとが設けられる第2の基板とは、分離されていることを特徴としている。
発光素子に面発光型レーザダイオード(以下「VCSEL」;Vertical Cavity Surface Emitting Laser)を適用することで高速伝送が可能となる。また、光導波路型の光信号伝送路を使用するので、絶縁距離を任意に設定することが可能となる。これにより、振幅
が非常に大きな又は微小な信号(例えば、電圧、電流、抵抗、圧力、温度等)の測定に際し、高耐電圧化及びノイズの軽減を図ることができる。さらに、高速伝送が可能なVCSELを使用するので、従来のように複数のデータ絶縁伝送部を並列に設ける必要が無く、低消費電力化を図ることができる。
シリアル伝送とすることによる配線の簡素化、製品の小型化を図ることができる。
光導波路型の光信号伝送路に、光信号を伝送する光ファイバと、この光ファイバを保持するフェルールとを使用することで、製造工程における低コスト化や加工による小型化を図ることができる。
データ取得部2とデータ処理部3との間で、絶縁したい信号を双方向に光伝送することができる。これにより、A/D変換器21の変換開始タイミングを制御する信号(コンバージョン信号)を伝送する際、従来のように伝送の高速化を図るためにデータ絶縁伝送部を複数設ける必要がなく、高速にA/D変換器21へ伝送することができる。コンバージョン信号を高速に伝送することができるためクロックを大きい値としてもジッタ(周波数変動)が大きくなることはなく、測定データを高速かつ高精度に処理することができる。
同一の基板上に測定データ取得部2、データ処理部3及びデータ絶縁伝送部6、7、8を実装することで、省スペースに一定の構成要素を実装し、かつ電気的な絶縁を図ることができる。
基板1を、測定データ取得部2とデータ処理部3とを分離可能とすることで、同一の基板1上に配置されている場合と比較して、より完全な絶縁及び耐電圧を図ることができ、かつ基板構成の自由度が増すことで多様な設計ができるようになる。
図1に、本発明に係るデータ伝送装置100の一例を示す。データ伝送装置100は、大略して測定データ取得部20、データ処理部30、データ伝送部40とを備え、これらは同一の基板1上に配置されている。
更に他の実施形態として、図4にデータ伝送部40を2組用いた場合におけるデータ伝送装置100の一例を示す。データ伝送装置100は、大略して測定データ取得部20、データ処理部30、2組のデータ伝送部40とを備え、これらは同一の基板1上に配置されている。なお、測定データ取得部20、データ処理部30及びデータ伝送部40の主な構成は、上記<第1実施形態>と同様であるためここでの記載は省略するものとし、相違点となるFPGA9とA/D変換器21間における構成について以下に説明する。
CNV信号がA/D変換器21へ入力されると、これをきっかけにして測定データがCLK信号に同期してA/D変換器21からFPGA9へ向けて伝送されることとなる。
2 測定データ取得部
3 データ処理部
4 A/D変換器
5 データ線
6〜8 データ絶縁伝送部
9 FPGA
10 デジタルデータ伝送装置
20 測定データ取得部
21 A/D変換器
22 P/S変換器
23 レーザドライバ
30 データ処理部
31 アンプ部
40 データ伝送部
41 TOSA
42 光信号伝送路
43 ROSA
44 光ファイバー
45 フェルール
S 高速伝送対応信号
P 分離可能位置
100 データ伝送装置
Claims (6)
- 測定対象から測定データを取得する測定データ取得部と、
前記測定データ取得部により取得された測定データのデータ処理を行うデータ処理部と、
前記測定データ取得部とデータ処理部との間に介在され、前記測定データを電気的に絶縁した状態で前記データ処理部に伝送するデータ伝送部と、
を備え、
前記データ伝送部は、
前記測定データを光信号に変換する面発光型レーザダイオードと、
前記面発光型レーザダイオードからの光信号を受信する受信用光デバイスと、
前記面発光型レーザダイオードと前記受信用光デバイスとの間に設置され前記光信号を伝送する光導波路型の光信号伝送路と、
を備えたことを特徴とするデータ伝送装置。 - 前記測定データ取得部は、
前記測定データをデジタルデータに変換するA/D変換器と、
A/D変換されたデジタルデータをシリアルデータに変換して前記面発光型レーザダイオードに出力するパラレル/シリアル変換器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のデータ伝送装置。 - 前記光導波路型の光信号伝送路は、
光信号を伝送する光ファイバと、
この光ファイバを保持するフェルールと、
であることを特徴とする請求項1又は2に記載のデータ伝送装置。 - 前記データ伝送部は、前記測定データ取得部及び前記測定データ処理部間の双方向に前記光信号を伝送可能とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のデータ伝送装置。
- 前記測定データ取得部、データ処理部及びデータ伝送部は同一の基板上に設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のデータ伝送装置。
- 前記基板は、前記測定データ取得部とデータ処理部との境界位置において分離可能としたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のデータ伝送装置。
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