JPH011341A - 光送受信回路 - Google Patents
光送受信回路Info
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- JPH011341A JPH011341A JP62-156226A JP15622687A JPH011341A JP H011341 A JPH011341 A JP H011341A JP 15622687 A JP15622687 A JP 15622687A JP H011341 A JPH011341 A JP H011341A
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- optical
- circuit
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- light emitting
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- Pending
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 56
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005697 Pockels effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）利用分野
この発明は、物理量に応じて透過光に振幅変調をかける
光式センサを複数個使用し、該各光式センサからの各光
変調の割合によって前記各物理量を検出するための光送
受信回路に係り、特に送電線または配電線の電圧または
電流を監視する光式センサに適用する光送受信回路に関
する。
光式センサを複数個使用し、該各光式センサからの各光
変調の割合によって前記各物理量を検出するための光送
受信回路に係り、特に送電線または配電線の電圧または
電流を監視する光式センサに適用する光送受信回路に関
する。
（ロ）従来技術およびこの発明が解決しようとする問題
点 この種の光式センサ、例えばポッケルス効果を利用した
電圧センサは交流電圧によってまたファラデー効果を利
用した磁界センサ（電流も検出）は磁界によって透過光
に強度変調（振幅変調）を与える。而してこの強度変調
の割合を知ることでセンサに加えられた電圧または磁界
を検出することができる。第３図は光式センサの接続及
び該光式センサへの入射光Ｐｉ１出射光Ｐｏの状態を示
している。第３図において符号３１は光ファイバを、符
号３２は光式センサをそれぞれ示している。
点 この種の光式センサ、例えばポッケルス効果を利用した
電圧センサは交流電圧によってまたファラデー効果を利
用した磁界センサ（電流も検出）は磁界によって透過光
に強度変調（振幅変調）を与える。而してこの強度変調
の割合を知ることでセンサに加えられた電圧または磁界
を検出することができる。第３図は光式センサの接続及
び該光式センサへの入射光Ｐｉ１出射光Ｐｏの状態を示
している。第３図において符号３１は光ファイバを、符
号３２は光式センサをそれぞれ示している。
ところで、光の損失が光ファイバまたは光コネクタ等の
劣化により増加し、この結果光式センサからの透過光が
低下した場合には、透過光の交流（ＡＣ）成分も低下す
る。このため、透過光をそのまま受光、増幅しても光損
失を補償することはできない。そこで、この種の光受信
回路では交流成分と直流成分を分離し、直流（Ｄ Ｃ）
成分に対する交流成分の比率をもとめることによって光
式センサに加えられた交流電圧または交流電流をもとめ
ている。即ち、変調率をｍ、８１界をＨ１電圧をＶ、ｋ
を定数とするとｍ＝ｋＨ（−ｋＶ）となる。
劣化により増加し、この結果光式センサからの透過光が
低下した場合には、透過光の交流（ＡＣ）成分も低下す
る。このため、透過光をそのまま受光、増幅しても光損
失を補償することはできない。そこで、この種の光受信
回路では交流成分と直流成分を分離し、直流（Ｄ Ｃ）
成分に対する交流成分の比率をもとめることによって光
式センサに加えられた交流電圧または交流電流をもとめ
ている。即ち、変調率をｍ、８１界をＨ１電圧をＶ、ｋ
を定数とするとｍ＝ｋＨ（−ｋＶ）となる。
上述の交流と直流の比率をもとめる光受信回路として第
４図に示す演算方式が、光送受信回路として第５図に示
す帰還方式が知られている。第４図において光式センサ
からの透過光はホトダイオード３３によって電気信号に
変換され、増幅器３４によって増幅され、フィルタ等の
直流分離増幅回路３５と交流分離増幅回路３６を介して
分離された交流信号と直流信号はそれぞれアナログ割算
器３７に与えられ、ここで交流と直流の比率かもとめら
れる。アナログ割算器３７からの出力は増幅器３８を介
し、電圧等の検出出力としてとりだされる。
４図に示す演算方式が、光送受信回路として第５図に示
す帰還方式が知られている。第４図において光式センサ
からの透過光はホトダイオード３３によって電気信号に
変換され、増幅器３４によって増幅され、フィルタ等の
直流分離増幅回路３５と交流分離増幅回路３６を介して
分離された交流信号と直流信号はそれぞれアナログ割算
器３７に与えられ、ここで交流と直流の比率かもとめら
れる。アナログ割算器３７からの出力は増幅器３８を介
し、電圧等の検出出力としてとりだされる。
上述の演算方式はアナログ割算器３７が高価であり、し
かも該割算器は通常の演算増幅器に比べて品数が少なく
入手が困難である欠点があった。
かも該割算器は通常の演算増幅器に比べて品数が少なく
入手が困難である欠点があった。
第５図の帰還方式の光送受信回路において、ホトダイオ
ード３９、増幅器４０を順次介した電気信号は交流分離
増幅回路４１、直流分離回路４１によって交流分及び直
流分に分離される。直流分離回路４１からの出力は比較
器４３に与えられ、設定された基準電圧と比較されてそ
の差電圧が増幅器４４を介して増幅され、光式センサへ
光を送る光送信部４５のトランジスタ４６のベースに帰
還される。トランジスタ４６には抵抗４７、発光ダイオ
ード４８が直列に接続されており、該直列回路に定電圧
源４９が印加される。この回路の動作は光損失により受
光が弱くなれば比較器４３の出力が増加して発光ダイオ
ード４８の出力を強くし、ホトダイオード３９へ入力す
る直流成分を常に一定にしている。そして、交流分離回
路４１からの出力をそのまま検出出力として取り出して
いる。
ード３９、増幅器４０を順次介した電気信号は交流分離
増幅回路４１、直流分離回路４１によって交流分及び直
流分に分離される。直流分離回路４１からの出力は比較
器４３に与えられ、設定された基準電圧と比較されてそ
の差電圧が増幅器４４を介して増幅され、光式センサへ
光を送る光送信部４５のトランジスタ４６のベースに帰
還される。トランジスタ４６には抵抗４７、発光ダイオ
ード４８が直列に接続されており、該直列回路に定電圧
源４９が印加される。この回路の動作は光損失により受
光が弱くなれば比較器４３の出力が増加して発光ダイオ
ード４８の出力を強くし、ホトダイオード３９へ入力す
る直流成分を常に一定にしている。そして、交流分離回
路４１からの出力をそのまま検出出力として取り出して
いる。
上述の定電圧源４９は通常、１５ポルトを使用し、発光
ダイオード４８に流れる電流は５０ｍＡ程度になる。従
って、光送信部４５で消費される電力ＰはＰ＝１５Ｘ０
．０５＝０．７５Ｗである。
ダイオード４８に流れる電流は５０ｍＡ程度になる。従
って、光送信部４５で消費される電力ＰはＰ＝１５Ｘ０
．０５＝０．７５Ｗである。
しかし、発光ダイオードの順方向電圧は２ポルト程度で
あり、発光ダイオードで消費する電力は２に０．００５
−０．１Ｗｔこすぎない。従って、残りの０．６５Ｗは
抵抗またはトランジスタで消費されている。このため、
光送信部において消費される不必要な電力が大きい欠点
がある。特に、送電線のように複数の光式センサを使用
する場合には各光式センサごとに光送信部が設けられる
から不必要な消費電力の合計は非常に大きなものになり
、電力の使用効率が悪かった。
あり、発光ダイオードで消費する電力は２に０．００５
−０．１Ｗｔこすぎない。従って、残りの０．６５Ｗは
抵抗またはトランジスタで消費されている。このため、
光送信部において消費される不必要な電力が大きい欠点
がある。特に、送電線のように複数の光式センサを使用
する場合には各光式センサごとに光送信部が設けられる
から不必要な消費電力の合計は非常に大きなものになり
、電力の使用効率が悪かった。
この発明は複数の光式センサの透過光の検出に使用され
て、消費電力の低減化がはかれると共に安価で検出精度
の優れた光送受信回路を提供することである。
て、消費電力の低減化がはかれると共に安価で検出精度
の優れた光送受信回路を提供することである。
（ハ）問題点を解決するための手段
この発明は、直列に接続された複数の発光素子を定電流
で駆動する光送信部と、 光式センサから受光した光信号を電気信号に変換する受
光素子、該電気信号を増幅する可変増幅器、該増幅した
信号を直流成分と交流成分に分離する手段、及び該直流
成分が一定値になるように前記可変増幅器を調整する負
帰還回路を備えてなる、光受信部とを備えている。
で駆動する光送信部と、 光式センサから受光した光信号を電気信号に変換する受
光素子、該電気信号を増幅する可変増幅器、該増幅した
信号を直流成分と交流成分に分離する手段、及び該直流
成分が一定値になるように前記可変増幅器を調整する負
帰還回路を備えてなる、光受信部とを備えている。
（ニ）作用
光送信部には複数の発光素子を直列に接続して一定電流
によって駆動することにより、光送信部で消費される電
力の多くは発光素子で消費される。
によって駆動することにより、光送信部で消費される電
力の多くは発光素子で消費される。
また光受信部において、受光して分離した直流分を一定
値に維持するように負帰還して可変増幅器の利得を調整
することにより、分離された交流分から安価で精度の優
れた物理量を光式に検出をおこなうことができる。
値に維持するように負帰還して可変増幅器の利得を調整
することにより、分離された交流分から安価で精度の優
れた物理量を光式に検出をおこなうことができる。
（ホ）実施例
以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図は光送受信回路の光送信部を示している。
第１図において、１５ポルトの電源１とトランジスタ２
のコレクタの間には６個の発光ダイオード３が直列に接
続されている。トランジスタ２のエミッタには非反転増
幅器４が接続されており、ここでエミッタに流れる電流
に比例した電圧が反転増幅器５に与えられ、−１５ボル
トの基準電圧■ｒｅｆと加算される。反転増幅器５から
の出力は前記トランジスタ２のベースに与えられ、ベー
ス電流を一定に維持してトランジスタに流れる電流が一
定になるように駆動する。
のコレクタの間には６個の発光ダイオード３が直列に接
続されている。トランジスタ２のエミッタには非反転増
幅器４が接続されており、ここでエミッタに流れる電流
に比例した電圧が反転増幅器５に与えられ、−１５ボル
トの基準電圧■ｒｅｆと加算される。反転増幅器５から
の出力は前記トランジスタ２のベースに与えられ、ベー
ス電流を一定に維持してトランジスタに流れる電流が一
定になるように駆動する。
而して、各６個の発光ダイオード３が５０ｍＡの電流で
駆動されている場合には、６個の発光ダイオード３全体
における消費電力は、１５Ｘ０．０５＝０．７５Ｗとな
る。この消費電力は１個の発光ダイオードに対して０．
７５Ｗの゛消費電力を必要とする従来の光送信回路に比
べて１／６の大きさに節電できることになる。このよう
に、発光ダイオードの直列接続数を増加することにより
効率良く低消費電力化することができる。なお、発光ダ
イオードの順方向電圧は２ポルト程度であるから１５／
２＝７．５より７個以上は接続することはできない。
駆動されている場合には、６個の発光ダイオード３全体
における消費電力は、１５Ｘ０．０５＝０．７５Ｗとな
る。この消費電力は１個の発光ダイオードに対して０．
７５Ｗの゛消費電力を必要とする従来の光送信回路に比
べて１／６の大きさに節電できることになる。このよう
に、発光ダイオードの直列接続数を増加することにより
効率良く低消費電力化することができる。なお、発光ダ
イオードの順方向電圧は２ポルト程度であるから１５／
２＝７．５より７個以上は接続することはできない。
第２図はこの発明の光送受信回路の光受信部の具体的な
回路構成図を示している。ホトダイオード６により光式
センサ（図示せず）からの透過光は受光され、電気信号
に変換されて可変増幅器７に与えられ、ここで増幅され
た信号は直流分離回路８によって直流分に分離されて反
転増幅器９に与えられる。反転増幅器９は前記直流分を
基準信号と加算し、一定のレベルとの差信号を反転増幅
から負帰還信号として前記可変増幅器７の利得制御用の
ＦＥＴ７ａに与え、その利得を調整して常に前記直流分
の出力が一定値になるように制御する。一方、前記可変
増幅器７梯らの出力は交流分離回路を構成するコンデン
サ１０を介して非反転増幅器１１．１２に順次入力され
、非反転増幅器１２からの出力が測定される物理量を示
す検出出力としてとりだされる。
回路構成図を示している。ホトダイオード６により光式
センサ（図示せず）からの透過光は受光され、電気信号
に変換されて可変増幅器７に与えられ、ここで増幅され
た信号は直流分離回路８によって直流分に分離されて反
転増幅器９に与えられる。反転増幅器９は前記直流分を
基準信号と加算し、一定のレベルとの差信号を反転増幅
から負帰還信号として前記可変増幅器７の利得制御用の
ＦＥＴ７ａに与え、その利得を調整して常に前記直流分
の出力が一定値になるように制御する。一方、前記可変
増幅器７梯らの出力は交流分離回路を構成するコンデン
サ１０を介して非反転増幅器１１．１２に順次入力され
、非反転増幅器１２からの出力が測定される物理量を示
す検出出力としてとりだされる。
可変増幅器７の出力のうち直流分は光ファイバ等による
光損失と無関係に常に一定になるように負帰還制御され
るから、その交流分と直流分の比、即ち交流分の変化が
物理量の変化を示すことになる。
光損失と無関係に常に一定になるように負帰還制御され
るから、その交流分と直流分の比、即ち交流分の変化が
物理量の変化を示すことになる。
なお、前記光送信部の各発光ダイオード３には前記光受
信部がそれぞれ設けられ、さらに各発光ダイオードには
対応した光ファイバおよび光センサ（共に図示されてい
ない）が設けられており、各光センサはそれぞれ特定し
た物理量の変化を検出している。
信部がそれぞれ設けられ、さらに各発光ダイオードには
対応した光ファイバおよび光センサ（共に図示されてい
ない）が設けられており、各光センサはそれぞれ特定し
た物理量の変化を検出している。
（へ）効果
この発明の光送受信回路の光発信部は直列に接続された
複数の発光素子を定電流で駆動しているから、それぞれ
の発光素子に個別に駆動回路を設ける従来の方式に比べ
て著しく消費電力の節約ができる。
複数の発光素子を定電流で駆動しているから、それぞれ
の発光素子に個別に駆動回路を設ける従来の方式に比べ
て著しく消費電力の節約ができる。
さらに、この発明の光送受信回路の光受信部は受光した
直流成分が常に一定になるように負帰還制御しているか
ら、高価でかつ品数の少ないアナログ割算器を使用する
ことなく、精度の優れた検出をすることができる。
直流成分が常に一定になるように負帰還制御しているか
ら、高価でかつ品数の少ないアナログ割算器を使用する
ことなく、精度の優れた検出をすることができる。
第１図はこの発明の光送信部の実施例を示す回路構成図
、第２図はこの発明の光受信部の実施例を示す回路構成
図、第３図は光式センサの光ファイバへの接続状態及び
光センサの入出光波形図、第４図は従来の光発信部の回
路構成図、第５図は従来の光送受信回路の回路構成図で
ある。 １６０．電源、２．、、）ランジスタ、３０．。 発光ダイオード、４．１１．１２．、、非反転増幅器、
５．９０９９反転増幅器、６１９．ホトダイオード、７
０９．可変増幅器、８００．直流分分離回路、１０．、
、コンデンサ（交流分離回路）特許出願人 住、友電気
工業株式会社 （外 ４ る ）・ 第１図 第２図
、第２図はこの発明の光受信部の実施例を示す回路構成
図、第３図は光式センサの光ファイバへの接続状態及び
光センサの入出光波形図、第４図は従来の光発信部の回
路構成図、第５図は従来の光送受信回路の回路構成図で
ある。 １６０．電源、２．、、）ランジスタ、３０．。 発光ダイオード、４．１１．１２．、、非反転増幅器、
５．９０９９反転増幅器、６１９．ホトダイオード、７
０９．可変増幅器、８００．直流分分離回路、１０．、
、コンデンサ（交流分離回路）特許出願人 住、友電気
工業株式会社 （外 ４ る ）・ 第１図 第２図
Claims (1)
- （１）物理量に応じて透過光に振幅変調をかける光式セ
ンサを複数個使用し、該各光式センサからの各光変調の
割合によって前記各物理量を検出するための光送受信回
路であって、 直列に接続された複数の発光素子を定電流で駆動する光
送信部と、 前記光式センサから受光した光信号を電気信号に変換す
る受光素子、該電気信号を増幅する可変増幅器、該増幅
した信号を直流成分と交流成分に分離する手段、および
該直流成分が一定値になるように前記可変増幅器を調整
する負帰還回路を備えて前記交流成分を検出信号として
出力する光受信部と、 を備えて成る、光送受信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62156226A JPS641341A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Optical transmitting-receiving circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62156226A JPS641341A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Optical transmitting-receiving circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH011341A true JPH011341A (ja) | 1989-01-05 |
| JPS641341A JPS641341A (en) | 1989-01-05 |
Family
ID=15623117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62156226A Pending JPS641341A (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Optical transmitting-receiving circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS641341A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006051939A1 (ja) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Mitsubishi Materials Corporation | 圧縮強度に優れたチタンまたはチタン合金スポンジ状焼結体 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006297359A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Sogo Setsubi Keikaku:Kk | フィルタユニット |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5236885A (en) * | 1975-09-16 | 1977-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Treating instrument |
| JPS6179331A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-22 | Toshiba Corp | 発光素子の駆動制御回路 |
| JPS61127237A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-14 | Nec Corp | 光受信回路 |
-
1987
- 1987-06-23 JP JP62156226A patent/JPS641341A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006051939A1 (ja) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Mitsubishi Materials Corporation | 圧縮強度に優れたチタンまたはチタン合金スポンジ状焼結体 |
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