JP2010071891A - Optical pressure gauge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイアフラムが受ける圧力を光を用いて計測する光圧力計に関する。 The present invention relates to an optical pressure gauge that measures the pressure received by a diaphragm using light.
光圧力計としては、例えば特許文献1に示されるような光ファイバを用いた光ファイバ圧力計が知られている。この圧力計では、図6に示すように、第1LED(発光ダイオード)2と波長の異なる第2LED3の光線は、カプラ4により光源用光ファイバ5に導かれ、センサヘッド6に伝送される。センサヘッド6内で、光源用光ファイバ5と受光用光ファイバ11の光ファイバクラッドの一部を取除いて融着させることにより光源用光ファイバ5の光の一部が受光用光ファイバ11に導かれる。また、光源用光ファイバ5より受圧ダイアフラム1に投光された光は、ダイアフラム内面1aに施されている波長選択性物質により第1LED2の波長のみ反射され、この反射光は受光用光ファイバ11により受光され、結合部7で参照光と一体となり、波長選択性を持つミラー12に導かれる。受圧ダイアフラム1からの反射光は、ミラー12で反射され第1PD(フォトダイオード)15により電気信号に変換され、一方、参照光はミラー12を透過して第2PD16により電気信号に変換される。第1PD15からの反射光信号を第2PD16からの参照信号で、例えば割算等の演算手段17で処理することにより、外乱による光量変化等の影響を受けることなく圧力測定が行える。また、演算手段17の出力信号と受圧力との対応関係(例えば直線関係)を作る出力調整手段18を備えている。
従来の光ファイバ圧力計は、光源用光ファイバと受光用光ファイバを使用しているため、その製造価格は市販の圧力計の価格の10倍と高額となる。光ファイバ圧力計の普及には、この高価格が問題となっている。 Since the conventional optical fiber pressure gauge uses a light source optical fiber and a light receiving optical fiber, its manufacturing price is as high as 10 times the price of a commercially available pressure gauge. This high price is a problem for the spread of optical fiber pressure gauges.
また、光ファイバを用いた光ファイバ圧力計は、コネクタ1個で光量1dBが減衰する。コネクタを6個とした場合、LED光量はPDの位置では、概算で発光部1に対して0.25となる。実際には、光ファイバによる光損失、ダイアフラムからの反射損失等が加わるため、0.2程度となる。また、LEDの光の全部を光ファイバに入れるのは困難であり、LEDファイバ端出力を30μWとすると、PDファイバ端入力は6μWとなる。光量としては小さいので、ノイズ対策のためには、LEDとPDの素子を冷却しなければならない。
Further, in an optical fiber pressure gauge using an optical fiber, the amount of
こうしたことから、低価格を実現すると共に、光量の減衰を抑えて外乱に耐え得るようにした光圧力計の提示が望まれる。 For these reasons, it is desirable to provide an optical pressure gauge that can achieve low cost and can withstand disturbances by suppressing the attenuation of light quantity.
そこで、本発明は、低価格で且つ外乱に強い光圧力計を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an optical pressure gauge that is inexpensive and resistant to disturbances.
本発明の一態様による光圧力計は、受ける圧力に対応してたわむダイアフラムと、前記ダイアフラムに光を投光する第1の発光ダイオードと、前記ダイアフラムからの反射光を電気信号に変換して出力する第1のフォトトランジスタとを有する第1のフォトリフレクタと、前記ダイアフラムに隣接して設けられる側壁と、前記側壁に光を投光する第2の発光ダイオードと、前記側壁からの反射光を電気信号に変換して出力する第2のフォトトランジスタとを有する第2のフォトリフレクタと、前記第1のフォトリフレクタから出力される電気信号と第2のフォトリフレクタから出力される電気信号との差動増幅により、前記ダイアフラムの受圧力に対応する信号のみを増幅して出力するオペアンプと、前記オペアンプから出力されるアナログ電圧信号をデジタル周波数信号に変換して出力するV−fコンバータと、前記V−fコンバータから出力されるデジタル周波数信号を伝送する伝送線と、前記伝送線により伝送されたデジタル周波数信号をアナログ電圧信号に変換して出力するf−Vコンバータとを具備することを特徴とする。 An optical pressure gauge according to an aspect of the present invention includes a diaphragm that bends in response to a received pressure, a first light emitting diode that projects light onto the diaphragm, and converts reflected light from the diaphragm into an electrical signal for output. A first photoreflector having a first phototransistor, a side wall provided adjacent to the diaphragm, a second light emitting diode for projecting light on the side wall, and light reflected from the side wall. A second photoreflector having a second phototransistor that converts the signal into a signal and outputs the differential signal between the electrical signal output from the first photoreflector and the electrical signal output from the second photoreflector. An operational amplifier that amplifies and outputs only a signal corresponding to the pressure received by the diaphragm by amplification, and an analog output from the operational amplifier A V-f converter that converts a pressure signal into a digital frequency signal and outputs it, a transmission line that transmits the digital frequency signal output from the V-f converter, and an analog voltage for the digital frequency signal transmitted by the transmission line And an f-V converter that converts the signal into a signal and outputs the signal.
本発明によれば、低価格で且つ外乱に強い圧力計を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pressure gauge that is inexpensive and resistant to disturbance.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光圧力計の構成の一例を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the optical pressure gauge according to the first embodiment of the present invention.
この第1の実施形態に係る光圧力計は、ダイアフラム20、側壁21、第1のフォトリフレクタ22、第2のフォトリフレクタ23、オペアンプ24、V−fコンバータ25、f−Vコンバータ26、および伝送線30を有する。
The optical pressure gauge according to the first embodiment includes a
ダイアフラム20は、受ける圧力に対応してたわむ板である。
The
側壁21は、ダイアフラム20に隣接して設けられる板であり、ダイアフラム20と合わせて第1のフォトリフレクタ22および第2のフォトリフレクタ23を取り囲むように配置される。この側壁21は、ダイアフラム20とは異なり、受ける圧力に対応してたわむものではない。
The
第1のフォトリフレクタ22および第2のフォトリフレクタ23は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を応用した部品であり、それぞれ、図2に示されるように、光を送出する発光ダイオード(LED)31と、光を受光して電気信号に変換して出力するフォトトランジスタ(PT)32とで構成される。各フォトリフレクタの外形寸法は、例えば、1.3mm×1.6mm×0.6mmである。
The
ここでは、便宜上、第1のフォトリフレクタ22に備えられるLED31を、「第1のLED31」と称し、第2のフォトリフレクタ23に備えられるLED31を、「第2のLED31」と称すものとする。同様に、第1のフォトリフレクタ22に備えられるフォトトランジスタ32を、「第1のPT32」と称し、第2のフォトリフレクタ23に備えられるフォトトランジスタ32を、「第2のPT32」と称すものとする。
Here, for convenience, the
すなわち、第1のフォトリフレクタ22は、ダイアフラム20に光を投光する第1のLED31と、ダイアフラム20からの反射光を電気信号に変換して出力する第1のPT32とを有する。また、第2のフォトリフレクタ23は、側壁21に光を投光する第2のLED31と、側壁21からの反射光を電気信号に変換して出力する第2のPT32とを有する。
That is, the
オペアンプ24は、第1のフォトリフレクタ22に備えられる第1のPT32から出力される電気信号と第2のフォトリフレクタ23に備えられる第2のPT32から出力される電気信号との差動増幅により、ダイアフラム20の受圧力に対応する信号のみを増幅して出力する差動増幅器である。
The
V−fコンバータ25は、オペアンプ24から出力されるアナログ信号としての電圧信号(アナログ電圧信号)を、デジタル信号としての周波数信号(デジタル周波数信号)に変換して出力する変換器である。
The
伝送線30は、V−fコンバータ25から出力されるデジタル周波数信号を伝送する伝送媒体である。
The
f−Vコンバータ26は、伝送線30により伝送されたデジタル周波数信号をアナログ電圧信号に変換して出力する変換器である。
The
このような構成において、第1のフォトリフレクタ22に備えられる第1のLED31から送出される光は、ダイアフラム20に投光される。ダイアフラム20は、受ける圧力に対応してたわみ、LED31からの光を反射する。ダイアフラム20のたわみ量と反射光量は、直線(比例)関係にある。ダイアフラム20からの反射光は、第1のフォトリフレクタ22に備えられる第1のPT32により電気信号に変換される。一方、第2のフォトリフレクタ23に備えられる第2のLED31から送出される光は、側壁21に投光され、側壁21からの反射光は第2のフォトリフレクタ23に備えられる第2のPT32により電気信号に変換される。これら2つの電気信号がオペアンプ24へ送られると、差動増幅により、ダイアフラム20の受圧力に対応する信号のみが増幅されて出力される。
In such a configuration, the light transmitted from the
オペアンプ24から出力されるアナログ電圧信号は、V−fコンバータ25によりデジタル周波数信号に変換されて出力される。このデジタル周波数信号は、伝送線30によりf−Vコンバータ26へ伝送される。伝送線30により伝送されたデジタル周波数信号は、f−Vコンバータ26によりアナログ電圧信号に変換されて出力される。こうして、ダイアフラム20の受圧力に対応するアナログ電圧信号が得られ、圧力が測定される。
The analog voltage signal output from the
この第1の実施形態によれば、MEMS技術の適用により、LEDとPTを組み合わせたフォトリフレクタの構成が可能となり、センサ部の小型化が可能となるとともに、長距離伝送中に電磁誘導雑音による障害を受けても、デジタル周波数が影響を受けないレベルであれば、f−Vコンバータにおいて信号をアナログ電圧に変換することにより、外乱による変動なく圧力測定を行うことが可能となる。また、光ファイバを用いていないので、低価格化を実現できる。 According to the first embodiment, by applying the MEMS technology, it is possible to configure a photo reflector combining an LED and a PT, and it is possible to reduce the size of the sensor unit, and to cause electromagnetic induction noise during long-distance transmission. If the digital frequency is at a level that is not affected even if a failure occurs, pressure can be measured without fluctuation due to disturbance by converting the signal to an analog voltage in the fV converter. Moreover, since no optical fiber is used, it is possible to reduce the price.
(第2の実施形態)
図3は、本発明の第2の実施形態に係る光圧力計の構成の一例を示す図である。なお、前述の第1の実施形態と共通する構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。以下では、前述の第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of an optical pressure gauge according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which is common in the above-mentioned 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted. Below, it demonstrates centering on a different part from the above-mentioned 1st Embodiment.
この第2の実施形態(図3)では、前述の第1の実施形態(図1)に示される伝送路30に代え、LED27、光ファイバ28、およびフォトダイオード(PD)29を設けている。
In the second embodiment (FIG. 3), instead of the
LED27は、V−fコンバータ25から出力されるデジタル周波数信号を光に変換して送出する素子である。例えば、LED27は、V−fコンバータ25からの信号に示される周波数で光を点滅させる。
The
光ファイバ28は、LED27から送出される光をPD29へ伝送する伝送媒体であり、長距離伝送中に電磁誘導雑音の影響を受けにくいという特長を有する。
The
PD29は、光ファイバ28により伝送された光を電気信号のデジタル周波数信号に変換して出力する素子である。
The
前述のf−Vコンバータ26は、光ファイバ28により伝送されたデジタル周波数信号をアナログ電圧信号に変換して出力する。
The
このような構成において、オペアンプ24から出力されるアナログ電圧信号が、V−fコンバータ25によりデジタル周波数信号に変換されると、このデジタル周波数信号は、LED27により光に変換されて送出される。LED27から送出された光は、光ファイバ28によりPD29へ伝送される。光ファイバ28により伝送された光は、PD29により電気信号のデジタル周波数信号に変換されて出力される。このデジタル周波数信号は、f−Vコンバータ26によりアナログ電圧信号に変換されて出力される。こうして、ダイアフラム20の受圧力に対応するアナログ電圧信号が得られ、圧力が測定される。
In such a configuration, when the analog voltage signal output from the
この第2の実施形態によれば、前述の第1の実施形態と同様の効果が得られるほか、光ファイバを使用しているので、長距離伝送中に電磁誘導雑音の影響を受けることがなく、外乱による変動なく圧力測定を行えるという効果が得られる。また、光ファイバの量は従来の光圧力計に比べて少ないので、低価格化を実現できる。 According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and since an optical fiber is used, it is not affected by electromagnetic induction noise during long-distance transmission. The effect that pressure measurement can be performed without fluctuation due to disturbance is obtained. Further, since the amount of optical fiber is smaller than that of a conventional optical pressure gauge, it is possible to reduce the price.
(第3の実施形態)
図4は、本発明の第3の実施形態に係る光圧力計の構成の一例を示す図である。なお、前述の第1の実施形態と共通する構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。以下では、前述の第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of an optical pressure gauge according to the third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which is common in the above-mentioned 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted. Below, it demonstrates centering on a different part from the above-mentioned 1st Embodiment.
この第3の実施形態(図4)では、前述の第1の実施形態(図1)に示される第1のフォトリフレクタ22および第2のフォトリフレクタ23に代え、第1のレーザダイオード(LD)41および第2のレーザダイオード(LD)42を設けている。
In the third embodiment (FIG. 4), a first laser diode (LD) is used in place of the
第1のレーザダイオード41は、ダイアフラム10に光を投光する素子であり、ダイアフラム10からの反射光を電気信号に変換して出力する第1のフォトダイオード(第1のPD)を内蔵している。 The first laser diode 41 is an element that projects light onto the diaphragm 10, and includes a first photodiode (first PD) that converts the reflected light from the diaphragm 10 into an electrical signal and outputs it. Yes.
第2のレーザダイオード42は、側壁21に光を投光する素子であり、側壁21からの反射光を電気信号に変換して出力する第2のフォトダイオード(第2のPD)を内蔵している。
The
このような構成において、第1のレーザダイオード41から送出される光は、ダイアフラム20に投光される。ダイアフラム20は、受ける圧力に対応してたわみ、第1のレーザダイオード41からの光を反射する。ダイアフラム20のたわみ量と反射光量は、直線(比例)関係にある。ダイアフラム20からの反射光は、第1のレーザダイオード41に備えられる第1のPDにより電気信号に変換される。一方、第2のレーザダイオード42から送出される光は、側壁21に投光され、側壁21からの反射光は第2のレーザダイオード42に備えられる第2のPDにより電気信号に変換される。これら2つの電気信号がオペアンプ24へ送られると、差動増幅により、ダイアフラム20の受圧力に対応する信号のみが増幅されて出力される。
In such a configuration, the light transmitted from the first laser diode 41 is projected onto the
オペアンプ24から出力されるアナログ電圧信号は、V−fコンバータ25によりデジタル周波数信号に変換されて出力される。このデジタル周波数信号は、伝送線30によりf−Vコンバータ26へ伝送される。伝送線30により伝送されたデジタル周波数信号は、f−Vコンバータ26によりアナログ電圧信号に変換されて出力される。こうして、ダイアフラム20の受圧力に対応するアナログ電圧信号が得られ、圧力が測定される。
The analog voltage signal output from the
この第2の実施形態によれば、センサ部にレーザダイオードを用いた場合においても、前述の第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。 According to the second embodiment, even when a laser diode is used for the sensor unit, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
(第4の実施形態)
図5は、本発明の第4の実施形態に係る光圧力計の構成の一例を示す図である。なお、前述の第1〜第3の実施形態と共通する構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。以下では、前述の第3の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of an optical pressure gauge according to the fourth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which is common in the above-mentioned 1st-3rd embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted. In the following, a description will be given centering on differences from the third embodiment described above.
この第4の実施形態(図5)では、前述の第3の実施形態(図4)に示される伝送路30に代え、LED27、光ファイバ28、およびフォトダイオード(PD)29を設けている。これらの要素27〜29については、前述の第2の実施形態(図3)で説明した通りである。
In the fourth embodiment (FIG. 5), instead of the
このような構成において、オペアンプ24から出力されるアナログ電圧信号が、V−fコンバータ25によりデジタル周波数信号に変換されると、このデジタル周波数信号は、LED27により光に変換されて送出される。LED27から送出された光は、光ファイバ28によりPD29へ伝送される。光ファイバ28により伝送された光は、PD29により電気信号のデジタル周波数信号に変換されて出力される。このデジタル周波数信号は、f−Vコンバータ26によりアナログ電圧信号に変換されて出力される。こうして、ダイアフラム20の受圧力に対応するアナログ電圧信号が得られ、圧力が測定される。
In such a configuration, when the analog voltage signal output from the
この第4の実施形態によれば、前述の第3の実施形態と同様の効果が得られるほか、光ファイバを使用しているので、長距離伝送中に電磁誘導雑音の影響を受けることがなく、外乱による変動なく圧力測定を行えるという効果が得られる。また、光ファイバの量は従来の光圧力計に比べて少ないので、低価格化を実現できる。 According to the fourth embodiment, the same effects as those of the third embodiment described above can be obtained, and since an optical fiber is used, there is no influence of electromagnetic induction noise during long-distance transmission. The effect that pressure measurement can be performed without fluctuation due to disturbance is obtained. Further, since the amount of optical fiber is smaller than that of a conventional optical pressure gauge, it is possible to reduce the price.
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
20…ダイアフラム、21…側壁、22…第1のフォトリフレクタ、23…第2のフォトリフレクタ、24…オペアンプ、25…V−fコンバータ、26…f−Vコンバータ、27…発光ダイオード(LED)、28…光ファイバ、29…フォトダイオード(PD)、30…伝送線、31…発光ダイオード(LED)、32…フォトトランジスタ(PT)、41…第1のレーザダイオード(LD)、42…第2のレーザダイオード(LD)。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ダイアフラムに光を投光する第1の発光ダイオードと、前記ダイアフラムからの反射光を電気信号に変換して出力する第1のフォトトランジスタとを有する第1のフォトリフレクタと、
前記ダイアフラムに隣接して設けられる側壁と、
前記側壁に光を投光する第2の発光ダイオードと、前記側壁からの反射光を電気信号に変換して出力する第2のフォトトランジスタとを有する第2のフォトリフレクタと、
前記第1のフォトリフレクタから出力される電気信号と第2のフォトリフレクタから出力される電気信号との差動増幅により、前記ダイアフラムの受圧力に対応する信号のみを増幅して出力するオペアンプと、
前記オペアンプから出力されるアナログ電圧信号をデジタル周波数信号に変換して出力するV−fコンバータと、
前記V−fコンバータから出力されるデジタル周波数信号を伝送する伝送線と、
前記伝送線により伝送されたデジタル周波数信号をアナログ電圧信号に変換して出力するf−Vコンバータと
を具備することを特徴とする光圧力計。 A diaphragm that bends in response to the pressure received,
A first photoreflector having a first light emitting diode that projects light onto the diaphragm, and a first phototransistor that converts reflected light from the diaphragm into an electrical signal and outputs the electrical signal;
A side wall provided adjacent to the diaphragm;
A second photoreflector having a second light emitting diode that projects light on the side wall, and a second phototransistor that converts reflected light from the side wall into an electrical signal and outputs the electrical signal;
An operational amplifier that amplifies and outputs only the signal corresponding to the pressure received by the diaphragm by differential amplification of the electrical signal output from the first photoreflector and the electrical signal output from the second photoreflector;
A Vf converter that converts an analog voltage signal output from the operational amplifier into a digital frequency signal and outputs the digital frequency signal;
A transmission line for transmitting a digital frequency signal output from the Vf converter;
An optical pressure gauge comprising: an fV converter that converts a digital frequency signal transmitted through the transmission line into an analog voltage signal and outputs the analog voltage signal.
前記ダイアフラムに光を投光する第1の発光ダイオードと、前記ダイアフラムからの反射光を電気信号に変換して出力する第1のフォトトランジスタとを有する第1のフォトリフレクタと、
前記ダイアフラムに隣接して設けられる側壁と、
前記側壁に光を投光する第2の発光ダイオードと、前記側壁からの反射光を電気信号に変換して出力する第2のフォトトランジスタとを有する第2のフォトリフレクタと、
前記第1のフォトリフレクタから出力される電気信号と第2のフォトリフレクタから出力される電気信号との差動増幅により、前記ダイアフラムの受圧力に対応する信号のみを増幅して出力するオペアンプと、
前記オペアンプから出力されるアナログ電圧信号をデジタル周波数信号に変換して出力するV−fコンバータと、
前記V−fコンバータから出力されるデジタル周波数信号を光に変換して送出する第3の発光ダイオードと、
前記第3の発光ダイオードから送出される光を伝送する光ファイバと、
前記光ファイバにより伝送された光を電気信号のデジタル周波数信号に変換して出力するフォトダイオードと、
前記フォトダイオードから出力されるデジタル周波数信号をアナログ電圧信号に変換して出力するf−Vコンバータと
を具備することを特徴とする光圧力計。 A diaphragm that bends in response to the pressure received,
A first photoreflector having a first light emitting diode that projects light onto the diaphragm, and a first phototransistor that converts reflected light from the diaphragm into an electrical signal and outputs the electrical signal;
A side wall provided adjacent to the diaphragm;
A second photoreflector having a second light emitting diode that projects light on the side wall, and a second phototransistor that converts reflected light from the side wall into an electrical signal and outputs the electrical signal;
An operational amplifier that amplifies and outputs only the signal corresponding to the pressure received by the diaphragm by differential amplification of the electrical signal output from the first photoreflector and the electrical signal output from the second photoreflector;
A Vf converter that converts an analog voltage signal output from the operational amplifier into a digital frequency signal and outputs the digital frequency signal;
A third light emitting diode that converts the digital frequency signal output from the Vf converter into light and transmits the light;
An optical fiber for transmitting light transmitted from the third light emitting diode;
A photodiode that converts the light transmitted by the optical fiber into a digital frequency signal of an electrical signal and outputs it;
An optical pressure gauge comprising: an fV converter that converts a digital frequency signal output from the photodiode into an analog voltage signal and outputs the analog voltage signal.
前記ダイアフラムに光を投光する第1のレーザダイオードであって、前記ダイアフラムからの反射光を電気信号に変換して出力する第1のフォトダイオードを内蔵している第1のレーザダイオードと、
前記ダイアフラムに隣接して設けられる側壁と、
前記側壁に光を投光する第2のレーザダイオードであって、前記側壁からの反射光を電気信号に変換して出力する第2のフォトダイオードを内蔵している第2のレーザダイオードと、
前記第1のレーザダイオードから出力される電気信号と第2のレーザダイオードから出力される電気信号との差動増幅により、前記ダイアフラムの受圧力に対応する信号のみを増幅して出力するオペアンプと、
前記オペアンプから出力されるアナログ電圧信号をデジタル周波数信号に変換して出力するV−fコンバータと、
前記V−fコンバータから出力されるデジタル周波数信号を伝送する伝送線と、
前記伝送線により伝送されたデジタル周波数信号をアナログ電圧信号に変換して出力するf−Vコンバータと
を具備することを特徴とする光圧力計。 A diaphragm that bends in response to the pressure received,
A first laser diode that projects light onto the diaphragm, and includes a first photodiode that converts the reflected light from the diaphragm into an electrical signal and outputs the electrical signal;
A side wall provided adjacent to the diaphragm;
A second laser diode that projects light onto the side wall, the second laser diode including a second photodiode that converts the reflected light from the side wall into an electrical signal and outputs the electrical signal;
An operational amplifier that amplifies and outputs only the signal corresponding to the pressure received by the diaphragm by differential amplification of the electrical signal output from the first laser diode and the electrical signal output from the second laser diode;
A Vf converter that converts an analog voltage signal output from the operational amplifier into a digital frequency signal and outputs the digital frequency signal;
A transmission line for transmitting a digital frequency signal output from the Vf converter;
An optical pressure gauge comprising: an fV converter that converts a digital frequency signal transmitted through the transmission line into an analog voltage signal and outputs the analog voltage signal.
前記ダイアフラムに光を投光する第1のレーザダイオードであって、前記ダイアフラムからの反射光を電気信号に変換して出力する第1のフォトダイオードを内蔵している第1のレーザダイオードと、
前記ダイアフラムに隣接して設けられる側壁と、
前記側壁に光を投光する第2のレーザダイオードであって、前記側壁からの反射光を電気信号に変換して出力する第2のフォトダイオードを内蔵している第2のレーザダイオードと、
前記第1のレーザダイオードから出力される電気信号と第2のレーザダイオードから出力される電気信号との差動増幅により、前記ダイアフラムの受圧力に対応する信号のみを増幅して出力するオペアンプと、
前記オペアンプから出力されるアナログ電圧信号をデジタル周波数信号に変換して出力するV−fコンバータと、
前記V−fコンバータから出力されるデジタル周波数信号を光に変換して送出する第3の発光ダイオードと、
前記第3の発光ダイオードから送出される光を伝送する光ファイバと、
前記光ファイバにより伝送された光を電気信号のデジタル周波数信号に変換して出力する第3のフォトダイオードと、
前記第3のフォトダイオードから出力されるデジタル周波数信号をアナログ電圧信号に変換して出力するf−Vコンバータと
を具備することを特徴とする光圧力計。 A diaphragm that bends in response to the pressure received,
A first laser diode that projects light onto the diaphragm, and includes a first photodiode that converts the reflected light from the diaphragm into an electrical signal and outputs the electrical signal;
A side wall provided adjacent to the diaphragm;
A second laser diode that projects light onto the side wall, the second laser diode including a second photodiode that converts the reflected light from the side wall into an electrical signal and outputs the electrical signal;
An operational amplifier that amplifies and outputs only the signal corresponding to the pressure received by the diaphragm by differential amplification of the electrical signal output from the first laser diode and the electrical signal output from the second laser diode;
A Vf converter that converts an analog voltage signal output from the operational amplifier into a digital frequency signal and outputs the digital frequency signal;
A third light emitting diode that converts the digital frequency signal output from the Vf converter into light and transmits the light;
An optical fiber for transmitting light transmitted from the third light emitting diode;
A third photodiode that converts the light transmitted by the optical fiber into a digital frequency signal of an electrical signal and outputs the signal;
An optical pressure gauge comprising: an fV converter that converts a digital frequency signal output from the third photodiode into an analog voltage signal and outputs the analog voltage signal.
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2008
- 2008-09-19 JP JP2008241605A patent/JP2010071891A/en active Pending
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