JP2829084B2 - 光駆動センサ型システム - Google Patents

光駆動センサ型システム

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光駆動型センサシステムに関する。このよう
なシステムは物理パラメータを検出するために使用され
るであろう。このシステムにおいて、光源からの光エネ
ルギは１つ又は２つ以上のセンサに供給されそのセンサ
は逆に検出されたパラメータを代表する光エネルギによ
り生みだされた情報を出力する。
〔従来の技術〕
物理的パラメータを測定するために種々の型式のセン
サおよびセンサシステムが知られている。従来検出され
た物理的パラメータの関数として抵抗容量その他電気的
特性が変動する電気的なセンサが電流又は電圧信号を出
力するために使用されていた。例えばサーミスタの抵抗
値は温度の関数として変化し、温度に対応した出力電流
を出力する単純なブリッジ回路の中で使用可能である。
同様にキャパシタおよびキャパシタ状の構造がキャパシ
タの電気的定数に影響を与える環境的パラメータに応答
する電気信号出力を出力するために使用される。システ
ムまたはネットワーク構成において、センサのグループ
は種々のセンサに電力を出力しパラメータの影響を受け
た電気的特性を測定ないしは検出するコントローラに典
型的には接続される。一般にシールドされていないシス
テムは電磁妨害（EMI）をうけるけれども、電気的セン
サおよび電気的接続は高度に開発され信頼性のある技術
となっている。
〔発明が解決しようとする課題〕
光ファイバの出現によってネットワーク内の１つのノ
ードから他のノードへ情報を伝送するために光ファイバ
を使用したセンサシステムが開発され提案されている。
光ファイバ伝送は伝送されるべき情報がパルスの特性即
ちパルス幅、振幅または繰り返し率を変更することによ
り符号化されたディジタル符号化光パルスに最適であ
る。しかしながら光ファイバに沿ってアナログ光信号を
伝送するシステムはファイバの温度、ファイバに印加さ
れる圧力、ファイバにある小半径の曲がり、ファイバ中
の欠陥の累積的効果によって伝達されるエネルギが減衰
してゆくために少くとも最適ではない。
従来型電気的センサの高度に開発された状態、光ファ
イバ中のパルス伝送の利点を考慮すると最適なシステム
は光ファイバとの接続を有する従来型電気的センサを使
用することにより達成可能である。しかしながら一般に
電気的センサに電力を供給する必要性はセンサに電力を
供給する別の経路を必要とし、それ故全体システムに予
期せぬ複雑さを加えることとなる。
〔課題を解決するための手段〕
U.S.−4,346,478（sichling）開示されているように
先行の光センサシステムにおいては、光エネルギは光フ
ァイバを介して、入力光エネルギをキャパシタ内に蓄積
するために電気に変換する光検出器と蓄積キャパシタを
含むセンサに伝送される。温度センサのようなトランス
ジューサは測定されたパラメータを示唆する１つまたは
２つ以上のリターンパルスを伝送するために発光ダイオ
ード又はレーザダイオードのようなパルス幅変調器に電
気的出力を出力するために蓄積された電気エネルギを使
用する。このような先行のシステムは幅変調されたパル
スを出力するように動作するので、測定の全体の精度は
蓄積されたエネルギの関数であり例えば温度の変化、素
子の劣化により発生する蓄積キャパシタの特性の変化に
より精度が変動する。さらにパルス幅変調の使用は発光
ダイオードまたはレーザダイオードが全パルスを伝送す
る間電力が供給されることが必要である。低パワーシス
テムの構成において光エネルギ放射は使用できる蓄積さ
れたエネルギの大部分を消費することを可能とし、効率
的な操作に対する制限を示す。
系属中の合衆国特許出願No.07/046,075、1978年５月
５日出願のD.Patriquinの“光駆動型センサシステム”
に開示されたシステムにおいて、情報は伝送されるべき
情報の量に比べて電力の消費の少ない短周期の光スパイ
クを使用して伝送される。さらに伝送されるスパイクの
少くとも１つが固定値の基準を代表するものであり、そ
れ故スパイクの変動による各情報は全体の精度を改善す
るために対応する基準スパイクとの関連において評価さ
れ得る。
〔作 用〕
本発明によれば伝送されてきた光エネルギを受信し、
電気的エネルギに変換するための受光素子と、電気エネ
ルギを蓄積するための蓄積素子から構成され、検出され
るべきパラメータの関数として値の変化する特性を有す
る変換素子と、同一の特性を有するが検出されるべきパ
ラメータと独立した値を有する基準素子と、変換素子の
特性の値の関数である第１の時間特性と、基準素子の特
性の値の関数である第２の時間特性を有するマルチパル
ス出力を発生するために特性の２つの値を比較するため
に蓄積素子内に蓄積された電気エネルギにより駆動され
る回路素子によって特徴づけられる光駆動型センサシス
テムが提供される。
ここで記述される光駆動型センサシステムは種々のパ
ラメータの測定に対して改善された信号条件を有し、測
定されたパラメータを代表する光信号を有する。光駆動
型センサシステムはセンサに取り付けられたキャパシタ
のような電気蓄積素子に蓄積するために光エネルギを電
気エネルギに変換するパワー変換器を有する少くとも１
つのセンサを含んでいる。検出されるパラメータの関数
として変化する特性を有するキャパシタまたはサーミス
タのようなトランスジューサと固定値のキャパシタまた
はサーミスタのような基準素子が各センサに取り付けら
れている。トランスジューサと基準は、固定値の基準と
パラメータの影響をうけた測定値の関数である電気パル
ス出力を出力するパルスエンコーダ中の積分器を制御す
る。そしてこのパルス出力は、固定値の基準とパラメー
タの影響をうけたトランスジューサの値を代表する特性
を有する光パルスを出力する光エネルギ源を駆動する。
〔実施例〕
本発明を具体化した光駆動型センサシステムが一例の
みであるが添付図を参照しつつ説明される。
詳細に説明される望ましい配置において、複数のセン
サがマイクロプロセサが制御するシステムコントローラ
と交信するシステム光バスに接続される。システムコン
トローラはシステム全体に広げられたバスに沿って、シ
ステム内の全てのセンサに対して光エネルギを伝送し、
各センサからのリターンパルスを受信するが、リターン
パルスはセンサによって検知された測定パラメータに関
する情報と、センサに特有の規準値に関する情報を含ん
でいる。各センサはコントローラによってシステム全体
に伝送された光エネルギを各センサに組みこまれたキャ
パシタ中に蓄積するために電気エネルギに変換するため
のホトダイオードアレイを含んでいる。キャパシタ形プ
ローブと固定値の基準キャパシタの形式をとるトランス
ジューサはパルスエンコーダ内の積分器に接続される。
蓄積キャパシタからのスイッチングされたパワーに応答
し、タイミング及びシーケンスコントローラの制御の下
に、積分器は、測定されるパラメータに応答するキャパ
シタンスプローブの容量の関数として変化する第１のラ
ンプ出力と、キャパシタンスプローブと固定値の基準キ
ャパシタの結合されたないしは累積された容量の関数と
して変化する第２のランプ出力からなるランプ出力を順
に繰り返す。各ランプ出力はキャパシタンスプローブの
パラメータの値を反映した容量およびキャパシタンスプ
ローブの容量と固定値の規準の容量の結合された又は累
積された容量の関数である一対の時間的に区切られた短
い間隔のパルスを供給するために、上下限値でワンショ
ットを発生する一対のコンパレータに供給される。短い
間隔のパルスはセンサからシステムコントローラに対応
した短い間隔の光パルスを伝送するために光源を駆動す
るために使用される。
このような多センサシステムにおいては、各センサ
は、センサからシステムコントローラへリターンパルス
を伝送するのに先立ち、各センサに対しセントラルコン
トローラへの伝送に影響する予め定められた“時間の
窓”を許容するためにセンサ個有の時間遅れをそなえて
いる。それゆえシステムの種々のセンサは予め定められ
た時間的な多重化順序に従ってリターンパルスを伝送す
る。
光駆動センサ配置は第１図に示され、一般的に参照番
号10で示される構成図を参照してより特定的に説明され
る。図示したように、複数のセンサS0S1…Sn-1Snは光フ
ァイバf0f1…fn-1fnにより分散カプラ12に接続され、こ
の分散カプラは光ファイババス16を介して他のカプラ14
に接続される。カプラ14はバス16から対応するセンサSn
に光エネルギを分散し、センサSnからの光エネルギをバ
ス16を介してカプラ14に光エネルギを伝達するように設
計される。レーザダイオードのような光源18はカプラ14
に接続されバス16を介してカプラ12とシステム全体の種
々のセンサSnに伝達するために、カプラ14中に光エネル
ギが注入される。同様にPINダイオードのような光エネ
ルギー受光器20はカプラ14に接続され、バス16を介して
センサSnから伝送されてきた光エネルギを対応する電気
信号に変換する。カプラ12および14はスター型カプラ又
は側方接続型とすることができる。
システムコントローラ22は光源18と受光器20に接続さ
れ、以下に述べる如く、システム内に光エネルギを注入
するために光源18を駆動し、受光素子20からのリターン
信号を処理するために機能する。コントローラ22はクロ
ック26の制御下、カプラ14とバス16を介してカプラ12と
種々のセンサSnに光エネルギを伝達するための光源18を
駆動する駆動アンプ28に電流を供給するためにくり返し
操作されるロジックユニット24を含む。
さらにアンプ30はロジック24のために受光器20からの
パルス信号をうけ入る。コントローラ22はマイクロプロ
セサの全体的な制御の下バス34と対応するI/Oポートに
より交信を行う。多数桁表示器のような出力機器36はマ
イクロプロセッサ32に接続され、センサSnで検出された
パラメータに関する出力情報を表示する。
センサ１個の構成は第２図の機能ブロック図に示され
ている。図示するように各センサSnはキャパシタンスの
ような検出されたパラメータに対して予め予想されたよ
うに変動する特性を有するトランスジューサ40を含む。
パルスエンコーダ42はトランスジューサ40と固定値の基
準44に接続され、以下に詳述するようにカプラ12とバス
16を介して光パルスを供給するための発光ダイオード48
を駆動する出力段46にパルス出力を供給する。
以下に述べる好ましい応用例において、トランスジュ
ーサ40は航空機の燃料タンクの計測システムに使用され
るキャパシタンスプローブ40′の形式をとり、固定値の
規準44は精密固定キャパシタンスの形式をとる。キャパ
シタンスプローブ40′は典型的には相互にキャパシタ板
を形成する相互に同心円状に配置された導電性円筒から
構成されている。プローブ40′は燃料に浸されたプロー
ブ40′の部分によって定まる電気的定数だけでなく燃料
上の空間によっても定まる電気的定数をもって燃料タン
ク中に位置する。第２図において模範的な燃料タンクＴ
は、レベルL1とL2で表わされたように変動するレベルが
仮定される液体を含んで点線で示される。
光源18によって発生された光エネルギはバス16、カプ
ラ12を介して各センサSn中に含まれ蓄積キャパシタ54と
並列に接続され、ダイオード56と直列に接続されるフォ
トダイオード52の直列接続アレイを含むパワー変換器50
に供給される。バス16カプラ12を介して供給された光エ
ネルギはフォトダイオード52によって直流電圧に変換さ
れ、短絡的に接続されたキャパシタ54に蓄積される。ダ
イオード56は低い順方向電圧降下を有し、回路の残りの
部分からフォトダイオード52を絶縁する。パワースイッ
チ58はパワー変換器50に接続され、タイミング及びシー
ケンス制御回路60の制御の下パルスエンコーダ42に電力
を供給する。パワースイッチ58はMOS−FET又は他のゲー
ト制御素子の形をとることができる。
積分形パルスエンコーダ又は変調器42の一形式は第３
図に示すごとくであり、図示するようにキャパシタンス
プローブ40′の容量Cprobeの関数として又キャパシタン
スプローブ40の容量と基準の容量の並列接続容量即ちC
probe＋Crefの関数として電圧Vrefを時間積分する機能
を有する積分器62を含む。積分器62はハリス5141（商品
名）のような演算増幅器をミラー積分回路として使用す
るか又は機能的に等価な構成によって定義される。電圧
Vrefは蓄積キャパシタ54から供給され、レギュレータお
よびあるいはツェナーダイオード（図示せず）により一
定に制御される。キャパシタンスプローブ40′は積分器
62の出力と入力の間に形成されるフィードバックの中に
接続される。基準キャパシタ44はタイミング及びシーケ
ンス制御回路60（第２図）によって制御されるスイッチ
64を介してキャパシタンスプローブ40′と並列に選択的
に接続される。リセットスイッチであるもう一つのスイ
ッチ66が基準キャパシタ44とキャパシタンスプローブ4
0′の短絡回路内に接続されタイミング及びシーケンス
制御回路60によってキャパシタンスプローブ40′と基準
キャパシタ44の両方を短絡することにより第４図および
第５図との関係で以下に説明するように周期的に積分器
62をリセットするために選択的に操作される。スイッチ
58（第２図）と同様にスイッチ64と66はMOS−FET又は他
のゲート制御素子の形式をとることができる。
積分器62は、第３図の積分器の出力に実線及び点線の
斜線で量的にグラフで示したようにフィードバックルー
プの容量の関数である、ある割合で増加する（即ちスロ
ープ状の）くりかえしランプ出力を出力する。積分器62
のランプ出力は積分器62のランプ出力が予め定められた
下限および上限を越えた場合に対応した出力を出力する
ように構成された第１のコンパレータ68および第２のコ
ンパレータ70を含む二重比較回路に送られる。コンパレ
ータ68と70は高ゲインの演算増幅器によって構成するこ
とができる。
コンパレータ68の反転入力に接続された直列接続抵抗
によって定義される電圧分割回路はコンパレータ70の上
限よりも高い上限を与えることとなる。各コンパレータ
68と70の出力はそれぞれワンショット単安定マルチバイ
ブレータ72と74に送られる。ワンショット72と74は各々
オアゲート76を介してドライバ46（第２図）に短い時間
間隔のパルスを出力し、ドライバ46は対応した光のスパ
イクを出力する。以下に説明するように積分器62は、フ
ィードバック路の容量の関数として各測定サイクル（第
4Aから4F図）の間連続したランプ出力の列を出力する。
コンパレータ70と68はランプ値が順次下限上限を越えた
時に対応するワンショット74および72をトリガする。従
ってパルス間隔は積分器62のフィードバック路のパラメ
ータの影響を受けた容量を代表している。
光駆動センサシステムは測定パラメータを検出し第4F
図に示す測定パラメータと基準値に関する情報を含んだ
パルス列を出力するために第５図のフローチャートに従
って動作する。第５図に示したように又第4A図に示した
ように、システムはシステム内の全てのセンサSnにバス
16を介して光源18から光エネルギを伝達することによっ
て起動される。各センサSnのフォトダイオード52は、分
散された光エネルギを電流に変換し、各センサSnの蓄積
キャパシタ54にタイミング及びシーケンス制御回路60に
よって決定されるように完全にないしはほゞ完全に充電
された状態にまで充電される。一般に光源18から供給さ
れる光エネルギは各センサSn中のキャパシタ54に少くと
も１測定サイクル間の充分な量の充電量を確保する十分
な期間と強度を有している。第4A図第4B図にグラフ的に
示したように分散された光エネルギはマイクロプロセッ
サ32から出力されたコマンドによってコントローラ22に
より時刻T0で止められる。分散された光エネルギの終了
は各センサSnで検出され、各センサSnのパワースイッチ
58は回路の残りの部分に電力を供給するために時刻T1に
入状態となる（第4B図）。
それゆえ、第4C図に示されるように時刻T2とT3の間積
分器62のフィードバック路が短絡されるようにスイッチ
64と66が両方とも閉となることにより積分器62はリセッ
トされる。リセットの間積分器62の出力は、既知の初期
値におかれる。
時刻T2とT3のリセット間隔において、タイミング及び
シーケンス制御回路60からのコマンドに応答して、積分
器62のフィードバックループ中のキャパシタンスプロー
ブとその容量Cprobeのみを効果的に放電するためにスイ
ッチ64が開とされる。リセット期間の終りの時刻T3で、
リセットスイッチ66はタイミング及びシーケンス制御回
路によって開とされ、積分器62の出力はフィードバック
路のキャパシタが充電されるに応じてランプ状に上昇す
る。期待される如く、ランプ出力の傾斜はフィードバッ
ク路の容量の関数であり、第4D図に実線と点線の斜線R1
とR1′で示したように容量が大きいほど傾斜はゆるやか
となる。斜線R1の値が増加し、コンパレータ70によって
定められた下限値を越えると、その出力はワンショット
74をトリガし第4F図に示すように時刻TP1で第１の短周
期出力パルスP1を出力する。斜線R1の値がフィードバッ
ク路の容量Cprobeの関数である率でコンパレータ68によ
って定められる上限値をこえるまで増加を続け、その出
力はワンショット72をトリガし時刻TP2で第２の短周期
の出力パルスP2を出力する。時刻TP1と時刻TP2の時間間
隔ΔＴはプローブ40′の容量Cperbeの値の関数であり、
望ましい応用例においてはタンクＴ（第２図）の液体の
レベルＬの関数として変化するであろう。例えばそして
第4E図に点線で示したように、少い傾斜の斜線はコンパ
レータ70によって定まる下限値を斜線R1の場合の時刻T
P1より少し遅く時刻TP1′に越え第１のパルスP1′（点
線で示されている）を発生する。斜線R1′の値は上限値
を越えるまで増加しコンパレータ68は時刻TP2′に第２
のパルスP2′（点線で示す）を発生するためにワンショ
ット72をトリガする。傾斜R1に対する時刻TP1とTP2の時
間間隔dTと傾斜R2に対する時刻TP1′とTP2′の時間間隔
はタンクＴ（第２図）の液体のレベルＬの関数であるプ
ローブ40′の容量Cprobeの関数として相違する。
第２のパルスP2の終了後しばらくしてスイッチ64が閉
じられ（第4D図に示す）、リセットスイッチ66がタイミ
ング及びシーケンス制御回路60の制御の下に時刻T4とT5
の間に並列接続された容量CprobeとCrefを効果的に短絡
することによって積分器62を再びリセットするために閉
とされる。リセット期間の終りの時刻T5にリセットスイ
ッチ66はタイミング及びシーケンス制御回路60によって
開とされる。スイッチ64は閉のまゝであるので並列接続
されたキャパシタンスプローブ40′と基準キャパシタ44
の結合容量Cprobe＋Crefが積分器62のフィードバック路
中に存在することゝなる。積分器62の出力はフィードバ
ック器のキャパシタが充電されるに従って実線の傾斜R2
で示すように再びランプ状に上昇する。並列接続された
容量Cprobe＋Crefは容量Cprobeよりも大であるため、傾
斜R2はいぜんとしてパラメータに影響された容量Cprobe
の関数ではあるけれども時刻T5の後の傾斜R2の増加率は
時刻T3の後の傾斜R1の増加率よりも低い。傾斜R2の値が
増加しコンパレータ70によって定まる下限値を越える
と、ワンショット74をトリガし、ワンショット74は時刻
TP3に第３のパルスP3を出力する。傾斜R2の値は容量C
probe＋Crefの関数である率で、コンパレータ68で定ま
る上限値に到達するまで増加を続けワンショット72をト
リガし、ワンショット72は時刻TP4に第４の短周期パル
スP4を出力する。傾斜R1′について上で述べたように、
ゆるい傾きの傾斜R2′（点線で示す）はコンパレータ70
により定められる下限値を傾斜R2の場合の時刻TP3より
少し遅い時刻TP3′に越え第３のパルスP3′を発生する
（点線で示す）。傾斜R2′の値は上限値まで増加を続
け、コンパレータ68は時刻TP4′に第４のパルスP4′を
発生させるために（点線で示す）ワンショット72をトリ
ガする。
第４のパルス発生後しばらくして上述したように時刻
T6とT7の間で積分器62は再びリセットされる。
前記した1987年５月５日出願の合衆国特許出願No.07/
046,075に記載されているように、各センサSnのパルス
エンコーダはセンサ特有の時間遅れをそなえており、第
１のセンサS1は時刻T1の後450msの後に応答し、第２の
センサS2は時刻T1の後900ms後に応答し、第３のセンサS
3は時刻T1の後1350ms後に応答する等々。センサからシ
ステムコントローラへのリターンパルスの伝送に先立つ
センサ特有の時間遅れは各センサSnに対してシステムコ
ントローラ22への伝送に影響を与える予め定められた
“時間の窓”を許容する。システムの種々のセンサSnは
このように予め定められた時間的な多重化順序によって
リターンパルスを伝送する。
光パルスP1,P2,P3そしてP4は比較的短周期即ち２から
8msの幅をもち、目に見える周期を有するパルスという
より光のスパイクを形成する。オアゲート76（第３図）
を通過したワンショット72と74の電気パルス出力の周期
は短周期の光パルスP1,P2,P3およびP4を出力するために
発光ダイオード48を駆動するのに十分である。
基準パルス情報が含まれているということは同一の変
数即ち蓄積キャパシタ54や関連回路に影響される基準の
結合の中からパラメータに影響された値の評価を可能と
しており、従って、エネルギ蓄積機能の準最適な性能環
境条件、劣化などによりセンサSnの中に発生する誤差は
打ち消されるか又は効果的に最小化されるであろう。
光パルスは各センサSnからバス16を介してシステムコ
ントローラ22（第１図）にかえされ、マイクロプロセサ
32は時刻TP1とTP2の時間間隔、時刻TP3とTP4の時間間隔
を定め、第２の時間間隔に対する第１の時間間隔の比を
定め、基準キャパシタ44や他のシステム特有のスケール
ファクタの既知の値をこの比に積算するための処理を行
う。このようにして測定されたパラメータの値は基準値
の関数として得られ、従って測定されたパラメータの代
表値である測定値は各センサSnの中で使用される蓄積キ
ャパシタとは独立であり、又関連する回路のドリフトの
影響をうけない。
開示した具体例は正方向傾斜（第4E図）の結合として
示されたが、システムは同様に負方向傾斜に使用するこ
ともできる。従って積分器62のフィードバック路のキャ
パシタンスプローブ40′と基準キャパシタ44の相対的な
位置は望ましい機能的な結果により反転することも可能
である。
〔発明の効果〕
利点を有しているとして述べられたシステムは測定さ
れたパラメータの値は基準値の関数としてえられ従って
検出されたパラメータの測定値は各センサ中に使用され
ているエネルギ蓄積素子とは無関係であり又各部品のド
リフトの影響はほとんどうけないという信号の条件をそ
なえている。短周期光パルスの使用はパルス幅変調を使
用するシステムと比較して改善されたエネルギ使用をも
たらす。
【図面の簡単な説明】
第１図は光センサの全体配置の一例を示す図、 第２図は第１図の配置のセンサの１つのブロック図、 第３図は測定値と規準値を代表する特性を有するパルス
を発生し、第１図に示すセンサ配置に使用される積分パ
ルスエンコーダの機能ブロック図、 第4Aから4F図は第１図のセンサ配置の動作順序をグラフ
的に描いた理想化されたタイミングチャート、 第５図は第１図のセンサ配置の第4Aから4F図に示す測定
値と基準値のパルスを得るための制御順序を示すフロー
ダイヤグラムである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム ビー．スピリマン，ジュニ ア アメリカ合衆国，バーモント 05445, シャーロット，ギニア，ロード，ルート １，ボックス 1569 (56)参考文献 特開 平２−112099（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G08C 23/00

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】伝送された光エネルギを受信し電気的エネ
    ルギに変換する受光素子（50）と、 電気エネルギを蓄積するための蓄積素子（54）とからな
    る光駆動型センサシステムであって、 検出されるべきパラメータの関数として値が変化する特
    性を有する変換素子（40）と、 同一の特性を有するがその値は検出されるべきパラメー
    タとは独立した基準素子（44）と、 該変換素子（40）の特性の値の関数である第１の時間特
    性と、該基準素子（44）の特性の値の関数である第２の
    時間特性を有するマルチパルス出力を発生するために２
    つの特性値を比較するために該蓄積素子（54）中に蓄積
    された電気エネルギによって駆動される回路素子（42）
    と、 によって特徴づけられる光駆動型センサシステム。
  2. 【請求項２】前記特性が容量であることによって特徴づ
    けられる請求項１記載の光駆動型センサシステム。
  3. 【請求項３】前記回路素子（42）がマルチパルス出力を
    発生するために、該変換素子（40）と該基準素子（44）
    の容量を選択的に積分するための積分素子（62）を有す
    ることにより特徴づけられる請求項２記載の光駆動型セ
    ンサシステム。
  4. 【請求項４】該回路素子（42）が該変換素子（40）の容
    量値の関数である時間によって分離された２つのパルス
    （P1,P2）の第１の組と、該基準素子（44）の容量値の
    関数である時間によって分離された２つのパルス（P3,P
    4）の第２の組を発生することにより特徴づけられた請
    求項３記載の光駆動型センサシステム。
  5. 【請求項５】前記第２のパルスの組の時間間隔が該基準
    素子（44）だけでなく該変換素子（40）の容量値の関数
    であることによって特徴づけられる請求項４記載の光駆
    動型センサシステム。
  6. 【請求項６】前記パルスが固定幅のパルスであることに
    より特徴づけられる請求項４または５記載の光駆動型セ
    ンサシステム。
  7. 【請求項７】前記積分素子（62）がフィードバック路
    と、該積分素子（62）の出力を切り換えるために、該フ
    ィードバック路中の該変換素子（40）と基準素子（44）
    を選択的に切り換えるスイッチ素子（64）を有すること
    により特徴づけられる請求項３から６のいずれか１項に
    記載の光駆動型センサシステム。
  8. 【請求項８】該フィードバック路を選択的に短絡するた
    めの第２のスイッチ素子（66）により特徴づけられる請
    求項７記載の光駆動型センサシステム。
  9. 【請求項９】該積分器（62）の出力が第１および第２の
    予め定められた値に到達した時に対応したパルス出力を
    発生するために変化する該積分器（62）の出力に応答す
    る検出手段（68,70）によって特徴づけられる請求項７
    または８記載の光駆動型センサシステム。
  10. 【請求項１０】該検出手段が該積分器（62）の出力を比
    較するために各々第１と第２の予め定められた値を持つ
    第１および第２のコンパレータ（68,70）からなる請求
    項９記載の光駆動型センサシステム。
  11. 【請求項１１】該第１および第２のコンパレータ（68,7
    0）に各々接続された第１および第２のパルス発生器（7
    2,74）であって、第１のパルス発生器（72）が前記２組
    のパルスの各々の一方のパルスを発生し、第２のパルス
    発生器（74）が他方のパルスを発生することにより特徴
    づけられた請求項10記載の光駆動型センサシステム。
  12. 【請求項１２】前記第１のスイッチ素子（64）の操作を
    制御し、前記変換素子（40）が前記フィードバック路に
    接続されるが、前記基準素子（44）は接続されない第１
    の設定と、該変換素子（40）と該基準素子（44）が共に
    該フィードバック路に接続される第２の設定の間に該第
    １のスイッチ素子（64）を切り換えるために前記回路素
    子（42）がタイミング及びシーケンス制御回路（60）を
    含むことにより特徴づけられる請求項７から11のいずれ
    か１項に記載の光駆動型センサシステム。
  13. 【請求項１３】前記変換素子（40）が液位検出プローブ
    であることにより特徴づけられる請求項１から12のいず
    れか１項に記載の光駆動型センサシステム。
  14. 【請求項１４】安全素子（50）に光エネルギを伝送する
    ための光通路（12,14,16,18）によって特徴づけられた
    請求項１から13のいずれか１項に記載の光駆動型センサ
    システム。
  15. 【請求項１５】前記マルチパルス出力に応答して、対応
    した光パルス出力を発生するための素子（46,48）によ
    って特徴づけられた請求項１から14のいずれか１項に記
    載の光駆動型センサシステム。
  16. 【請求項１６】該光パルス出力を受信し、該光パルス出
    力を引き続く素子（22）に伝送する光通路（12,14,16,2
    0）によって特徴づけられた請求項15に記載の光駆動型
    センサシステム。
  17. 【請求項１７】該光通路（12,14,16,18,20）の一部（1
    2,14,16）が共通であることにより特徴づけられた請求
    項14または15記載の光駆動型センサシステム。
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