JPH1151784A - Optical fiber-type multipoint physical-quantity detector - Google Patents
Optical fiber-type multipoint physical-quantity detectorInfo
- Publication number
- JPH1151784A JPH1151784A JP9212047A JP21204797A JPH1151784A JP H1151784 A JPH1151784 A JP H1151784A JP 9212047 A JP9212047 A JP 9212047A JP 21204797 A JP21204797 A JP 21204797A JP H1151784 A JPH1151784 A JP H1151784A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical fiber
- physical quantity
- light
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ式多点
型物理量検出装置に関する。The present invention relates to an optical fiber type multipoint type physical quantity detection device.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ファイバを用いて、温度、湿度、液体
漏洩等の物理量やその分布を一括測定する装置として光
ファイバ式多点型物理量検出装置がある。2. Description of the Related Art There is an optical fiber type multipoint type physical quantity detection apparatus as an apparatus for collectively measuring physical quantities such as temperature, humidity, liquid leakage and the like and distribution thereof using an optical fiber.
【0003】図9は従来の光ファイバ式多点型物理量検
出装置のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a conventional optical fiber type multi-point physical quantity detecting device.
【0004】同図に示す装置は、平行な2本の光ファイ
バ1a,1bの対応した各位置に光分岐器31a〜31
n,32a〜32nをそれぞれ設け、各光分岐器31a
〜31n,32a〜32n間に光式物理量センサ2a〜
2nを接続し、光ファイバ1aの一端に光パルス発生器
を接続し、光ファイバ1bの一端に受光器を接続し、受
光器に信号処理装置を接続し、光パルス発生器4及び受
光器5に最も近い光分岐器310,320間と最も遠い
光分岐器31n,32n間をそれぞれ光ファイバ6a,
6bで接続したものである。The device shown in FIG. 1 is provided with optical splitters 31a-31 at corresponding positions of two parallel optical fibers 1a and 1b.
n, 32a to 32n, respectively, and each optical branching device 31a
Between the optical physical quantity sensors 2a to 31n and 32a to 32n.
2n, an optical pulse generator is connected to one end of the optical fiber 1a, a light receiver is connected to one end of the optical fiber 1b, a signal processing device is connected to the light receiver, and an optical pulse generator 4 and a light receiver 5 are connected. Between the optical splitters 310 and 320 closest to the optical fiber 6a and between the optical splitters 31n and 32n farthest from the optical fiber 6a,
6b.
【0005】このような光ファイバ系統を有する装置に
おいて、光パルス発生器4から一方の光ファイバ1aに
送り出された光パルスは、光分岐器31a〜31nでそ
れぞれ分岐され、各光式物理量センサ2a〜2n或いは
光ファイバ6a,6bを通り、光分岐器32a〜32n
で合成されて再び他方の光ファイバ1bを通って受光器
5に戻り、信号処理装置9で信号処理される。In an apparatus having such an optical fiber system, an optical pulse sent from the optical pulse generator 4 to one optical fiber 1a is split by optical splitters 31a to 31n, respectively, and each optical physical quantity sensor 2a 2n or the optical splitters 32a to 32n through the optical fibers 6a and 6b.
Are returned to the optical receiver 5 through the other optical fiber 1b again, and the signal is processed by the signal processing device 9.
【0006】各光式物理量センサ2a〜2nは、その設
けられた位置における物理量の変化に応じて透過率が変
化するものであり、特に動作がON/OFFの2値的で
あるため、透過率が約0%或いは約100%のいずれか
の状態となる。[0006] Each of the optical physical quantity sensors 2a to 2n has a transmittance that changes in accordance with a change in a physical quantity at a position where the sensor is provided. In particular, since the operation is a binary operation of ON / OFF, the transmittance is changed. Is about 0% or about 100%.
【0007】図11に示すように、受光器5では各光式
物理量センサ2a〜2nの計測部8からの距離に対応し
た遅延時間ごとに光パルス16a,12a〜12n,1
6bが検出され、センサ部で光パルスが時系列パルス列
として得られる。これら各光パルス12a〜12nの大
きさから、各センサ出力(物理量)を求めることができ
る。尚、図11は図9に示した従来の光ファイバ式多点
型物理量検出装置によって測定された受信パルス列波形
であり、横軸が時間を示し、縦軸が受光器出力を示して
いる。As shown in FIG. 11, in the photodetector 5, light pulses 16a, 12a to 12n, 1 are provided for each delay time corresponding to the distance from the measuring unit 8 of each of the optical physical quantity sensors 2a to 2n.
6b is detected, and an optical pulse is obtained as a time-series pulse train at the sensor unit. Each sensor output (physical quantity) can be obtained from the magnitude of each of the light pulses 12a to 12n. FIG. 11 shows a waveform of a received pulse train measured by the conventional optical fiber type multi-point physical quantity detection device shown in FIG. 9, in which the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates light receiver output.
【0008】また、同装置は、二つの健全性の自己診断
機能を有している。一つは、光ファイバ6aを通った光
パルス16aの存在を確認することにより光パルス発生
器4が正常に発光しているか否かを確認することができ
る点である。すなわち、光パルス12a,12b,…が
確認されなくなったときに、光パルス発生器4に異常が
発生したためか否かが光パルス16aの存在から判断す
ることができる。二つは、光ファイバ6bを通った光パ
ルス16bの存在を確認することによって光ファイバ1
a,1bが途中で断線したか否かを確認することができ
る点である。すなわち、光パルス12a,12b,…が
確認されなくなったときに、光ファイバ1a,1bが断
線したためか否かが光パルス16bの存在の有無から判
断することができる。The apparatus has two self-diagnosis functions of soundness. One is that it is possible to confirm whether or not the optical pulse generator 4 emits light normally by confirming the presence of the optical pulse 16a passing through the optical fiber 6a. That is, when the optical pulses 12a, 12b,... Are no longer confirmed, it can be determined from the presence of the optical pulse 16a whether or not an abnormality has occurred in the optical pulse generator 4. Two, by confirming the presence of the light pulse 16b passing through the optical fiber 6b,
The point is that it is possible to confirm whether or not a and 1b are disconnected during the process. That is, when the optical pulses 12a, 12b,... Are no longer confirmed, it can be determined from the presence or absence of the optical pulse 16b whether or not the optical fibers 1a, 1b are disconnected.
【0009】このような光ファイバ式多点型物理量検出
装置は、光源の故障や光ファイバ断線等の装置の故障に
よってセンサ出力を誤って判断してしまう不具合を防止
できるという利点がある。Such an optical fiber type multipoint type physical quantity detection device has an advantage that it is possible to prevent a problem that a sensor output is erroneously determined due to a device failure such as a light source failure or an optical fiber disconnection.
【0010】図10は反射型時分割多重方式を用いた従
来の光ファイバ式多点型物理量検出装置のブロック図で
ある(Nelson,A.R.,Mchon,D.H.and Gravel,R.L:"Passive
Multiplexing System for Fibre-Optical Sensors",App
l.Opt,Vol 19,No17,pp2917-2920)。尚、図9に示した従
来例と同様の部材には共通の符号を用いた。FIG. 10 is a block diagram of a conventional optical fiber type multipoint type physical quantity detection device using a reflection type time division multiplexing method (Nelson, AR, Mchon, DHand Gravel, RL: "Passive").
Multiplexing System for Fiber-Optical Sensors ", App
l.Opt, Vol 19, No17, pp2917-2920). Note that the same members as those in the conventional example shown in FIG.
【0011】同図に示す装置は、1本の光ファイバ1の
途中に光分岐器31a〜31nを設け、各光分岐器31
a〜31nの分岐側に光式物理量センサ1の一端を接続
し、各光式物理量センサの他端及び光ファイバ1の一端
に反射器41a〜41nをそれぞれ接続し、光ファイバ
1の他端に光分岐器310を介して光パルスを発する光
パルス発生器4と受光器5とを接続し、受光器5に信号
処理装置9を接続したものである。In the apparatus shown in FIG. 1, optical splitters 31a to 31n are provided in the middle of one optical fiber 1, and each of the optical splitters 31a to 31n is provided.
One end of the optical physical quantity sensor 1 is connected to the branch side of a to 31n, and the reflectors 41a to 41n are connected to the other end of each optical physical quantity sensor and one end of the optical fiber 1, respectively. The optical pulse generator 4 that emits an optical pulse and the optical receiver 5 are connected via the optical splitter 310, and the signal processor 9 is connected to the optical receiver 5.
【0012】このような光ファイバ系統を有する装置に
おいて、光パルス発生器4で発生した光パルスは、光分
岐器310を経由して光ファイバ1に送り出され、光分
岐器31a〜31nでそれぞれ分岐される。その後、各
光式物理量センサ2a〜2nを通り、反射器41a〜4
1nで反射され、再び各光式物理量センサ2a〜2nを
通り、各光分岐器31a〜31nを経由して光ファイバ
1に送り戻される。光分岐器310を経由して受光器5
に至り、信号処理装置9で信号処理される。In an apparatus having such an optical fiber system, an optical pulse generated by the optical pulse generator 4 is sent out to the optical fiber 1 via the optical splitter 310 and split by the optical splitters 31a to 31n. Is done. Thereafter, the light passes through each of the optical physical quantity sensors 2a to 2n, and passes through the reflectors 41a to 41a.
The light is reflected by 1n, passes through the optical physical quantity sensors 2a to 2n again, and is sent back to the optical fiber 1 via the optical splitters 31a to 31n. Receiver 5 via optical splitter 310
, And the signal is processed by the signal processing device 9.
【0013】同図に示す装置は図9に示す装置と同様に
受光器5では各光式物理量センサ2a〜2nの計測部8
からの距離に対応した遅延時間ごとに光パルス12a〜
12nが検出され、センサ部で光パルスが時系列パルス
列として得られる。これら各光パルス12a〜12nの
大きさから各センサ出力(物理量)を求めることができ
る(図11参照)。The device shown in FIG. 3 is similar to the device shown in FIG. 9 and includes a measuring unit 8 for each of the optical physical quantity sensors 2a to 2n.
Light pulses 12a to 12g for each delay time corresponding to the distance from
12n is detected, and an optical pulse is obtained as a time-series pulse train at the sensor unit. Each sensor output (physical quantity) can be obtained from the magnitude of each of the light pulses 12a to 12n (see FIG. 11).
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9、
図10に示した装置には、以下のような問題があった。However, FIG.
The device shown in FIG. 10 has the following problems.
【0015】(1) 光源の出力低下等により受光レベルが
低下したとき、光式物理量センサが動作していなくても
信号レベルが判定しきい値よりも低くなるため、光式物
理量センサが動作したものと誤判定してしまう。(1) When the light receiving level is reduced due to a decrease in the output of the light source or the like, the signal level becomes lower than the determination threshold even if the optical physical quantity sensor is not operating. Will be misjudged.
【0016】(2) 光源の出力低下等によりS/Nが低下
したとき、光式物理量センサが動作してもノイズが信号
に重畳されて判定しきい値よりも高くなるため、光式物
理量センサが動作していないと誤判定してしまう。(2) When the S / N ratio decreases due to a decrease in the output of the light source or the like, even if the optical physical quantity sensor operates, noise is superimposed on the signal and becomes higher than the determination threshold value. Erroneously determines that is not operating.
【0017】(3) 光ファイバの断線により受光レベルが
低下したとき、光式物理量センサが動作していなくても
信号レベルが判定しきい値よりも低くなるため、光式物
理量センサが動作したと誤判定してしまう。(3) When the light receiving level is reduced due to the disconnection of the optical fiber, the signal level becomes lower than the determination threshold even if the optical physical quantity sensor is not operating. Misjudgment.
【0018】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、光源の出力が低下したり、光ファイバが断線しても
誤判定のない光ファイバ式多点型物理量検出装置を提供
することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an optical fiber type multipoint type physical quantity detection device which does not make an erroneous determination even if the output of the light source is reduced or the optical fiber is disconnected. is there.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、平行な2本の光ファイバの途中にそれぞれ
複数の光分岐器を設け、物理量変化により光損失等が変
化する光式物理量センサを両光ファイバの相対応する光
分岐器間に接続し、一方の光ファイバの一端に光パルス
を発する光源を接続し、他方の光ファイバの一端に光受
光器を接続した光ファイバ式多点型物理量検出装置にお
いて、両光ファイバの光分岐器間の少なくとも一か所は
光パルスよりも低いレベルの光パルスを透過させる部分
及びノイズレベルよりも高いレベルの光パルスを透過さ
せる部分のいずれか或いは両方としたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides an optical system in which a plurality of optical splitters are provided in the middle of two parallel optical fibers, and the optical loss or the like changes due to a change in physical quantity. An optical fiber type in which a physical quantity sensor is connected between the corresponding optical splitters of both optical fibers, a light source that emits a light pulse is connected to one end of one optical fiber, and an optical receiver is connected to one end of the other optical fiber. In the multi-point type physical quantity detection device, at least one portion between the optical splitters of both optical fibers has a portion that transmits an optical pulse having a level lower than the optical pulse and a portion that transmits an optical pulse having a level higher than the noise level. Either or both.
【0020】本発明は、光ファイバの途中に複数の光分
岐器を設け、各光分岐器の分岐側に物理量変化により光
損失等が変化する光式物理量センサの一端を接続し、各
光式物理量センサの他端及び光ファイバの一端に反射器
をそれぞれ接続し、光ファイバの他端に光分岐器を介し
て光パルスを発する光源と受光器とを接続した光ファイ
バ式多点型物理量検出装置において、光ファイバの途中
に設けられた光分岐器のうち少なくとも一か所は光式物
理量センサを接続せずに単に反射させる部分、光パルス
よりも低いレベルの光パルスを反射する部分及びノイズ
レベルよりも高いレベルの光パルスを透過させる部分の
いずれか或いは全部としたものである。According to the present invention, a plurality of optical splitters are provided in the middle of an optical fiber, and one end of an optical physical quantity sensor whose optical loss changes due to a change in physical quantity is connected to the branch side of each optical splitter. A reflector is connected to the other end of the physical quantity sensor and one end of the optical fiber, respectively, and a light source that emits a light pulse via a light splitter and a light receiver connected to the other end of the optical fiber are optical fiber multipoint type physical quantity detection. In the device, at least one of the optical splitters provided in the middle of the optical fiber is a portion that simply reflects without connecting an optical physical quantity sensor, a portion that reflects an optical pulse of a lower level than an optical pulse, and noise. Any or all of the portions that transmit light pulses of a higher level than the level.
【0021】上記構成に加え本発明は、光源から光パル
スを発する代わりにパルス列長2・L・n/C(但し、
Lは光源と光源から最も遠い光分岐器までの距離、Cは
真空中の光速、nは屈折率)以上を有する疑似ランダム
パルス列を送出してもよい。In addition to the above configuration, the present invention provides a pulse train having a length of 2 · L · n / C (where
L may be a pseudo-random pulse train having a distance from the light source to the farthest optical splitter, C being the speed of light in a vacuum, and n being a refractive index or more.
【0022】本発明によれば、平行な2本の光ファイバ
の途中にそれぞれ複数の光分岐器を設け、光式物理量セ
ンサを両光ファイバの相対応する光分岐器間に接続し、
一方の光ファイバの一端に光パルスを発する光源を接続
し、他方の光ファイバの一端に光受光器を接続すると共
に、光源から発せられた光パルスが、光パルスよりも低
いレベルの光パルスを透過させる部分(ハイレベルリフ
ァレンス梯子)或いは、ノイズレベルよりも高いレベル
の光パルスを透過させる部分(ローレベルリファレンス
梯子)を通るように構成する場合には、動作していない
光式物理量センサからの光パルスをハイレベルと判定す
べきところを光源の出力低下によってローレベルと誤っ
て判定したり、動作した光式物理量センサからの光パル
スをローレベルと判定すべきところをS/Nの低下によ
ってハイレベルと誤って判定したりするのを防止するこ
とができる。According to the present invention, a plurality of optical splitters are respectively provided in the middle of two parallel optical fibers, and an optical physical quantity sensor is connected between the corresponding optical splitters of both optical fibers.
A light source that emits a light pulse is connected to one end of one optical fiber, and an optical receiver is connected to one end of the other optical fiber, and the light pulse emitted from the light source is a light pulse having a lower level than the light pulse. In the case where the light passes through a portion that transmits light (high-level reference ladder) or a portion that transmits light pulses having a level higher than the noise level (low-level reference ladder), the light from the optical physical quantity sensor that is not operating is output. Where the light pulse should be determined to be high level is erroneously determined to be low level due to a decrease in the output of the light source, or where the light pulse from the operated optical physical quantity sensor should be determined to be low level is determined by the decrease in S / N. It is possible to prevent erroneous determination of a high level.
【0023】また、本発明によれば、光ファイバの途中
に複数の光分岐器を設け、各光分岐器の分岐側に光式物
理量センサの一端を接続し、各光式物理量センサの他端
及び光ファイバの一端に反射器をそれぞれ接続し、光フ
ァイバの他端に光分岐器を介して光パルスを発する光源
と受光器とを接続光源から発せられた光パルスが、単に
反射させる部分、光パルスよりも低いレベルの光パルス
を反射する部分(ハイレベルリファレンス)及びノイズ
レベルよりも高いレベルの光パルスを透過させる部分
(ローレベルリファレンス)のいずれか或いは全部を通
るように構成する場合には、受光器で得られる光パルス
時系列受光信号のうち、光源に最も近い反射器(近端リ
ファレンス)で反射した光パルスのレベルを監視するこ
とにより光源が正常発光しているか否かを判定すること
ができる。According to the present invention, a plurality of optical splitters are provided in the middle of the optical fiber, one end of the optical physical quantity sensor is connected to the branch side of each optical splitter, and the other end of each optical physical quantity sensor is connected. And a reflector connected to one end of the optical fiber, and a light source and a light receiver that emit a light pulse via an optical splitter to the other end of the optical fiber.The light pulse emitted from the light source is simply reflected, In the case of passing through any or all of a part that reflects a light pulse of a level lower than the light pulse (high-level reference) and a part that transmits a light pulse of a level higher than the noise level (low-level reference), Monitors the level of the light pulse reflected by the reflector (near-end reference) closest to the light source in the light pulse time-series light-receiving signal obtained by the light receiver. It is possible to determine whether or not the light.
【0024】光源から最も遠い反射器(遠端リファレン
ス)で反射した光パルスの信号レベルを監視することに
より、光ファイバが断線したか否かを判定することがで
きる。さらにハイレベルリファレンス信号レベルを監視
することにより、動作していない光式物理量センサから
の光パルスをハイレベルと判定すべきところを光源出力
の低下によってローレベルと誤判定するのを防止でき
る。By monitoring the signal level of the light pulse reflected by the reflector (far end reference) farthest from the light source, it is possible to determine whether or not the optical fiber is broken. Further, by monitoring the high-level reference signal level, it is possible to prevent a light pulse from an inactive optical physical quantity sensor from being determined to be at a high level from being erroneously determined to be at a low level due to a decrease in light source output.
【0025】ローレベルリファレンス信号レベルを監視
することにより、動作した光式物理量センサからの光パ
ルスのレベルをローレベルと判定すべきところをS/N
の低下によってハイレベルと誤判定するのを防止でき
る。By monitoring the low-level reference signal level, the level of the light pulse from the operated optical physical quantity sensor is determined to be low level by the S / N.
Can be prevented from being erroneously determined to be a high level due to a decrease in
【0026】このように、近端リファレンス、遠端リフ
ァレンス、ハイレベルリファレンス及びローレベルリフ
ァレンスを用いることにより、光源の発光停止、光ファ
イバ断線、光源出力の低下及びS/Nの低下による装置
の判定誤りを防止することができる。As described above, by using the near-end reference, the far-end reference, the high-level reference, and the low-level reference, it is possible to stop the light emission of the light source, disconnect the optical fiber, decrease the output of the light source, and determine the device based on the decrease in S / N. Errors can be prevented.
【0027】[0027]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0028】図1は本発明の光ファイバ式多点型物理量
検出装置の一実施の形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an optical fiber type multipoint type physical quantity detecting device according to the present invention.
【0029】光ファイバ1aの途中には複数の光分岐器
310,311,312,31a〜31nがこの順番で
設けられ、光ファイバ1aに平行な光ファイバ1bには
光分岐器320,321,322,32a〜32nが光
分岐器310,311,312,31a〜31nに相対
応する位置に設けられている。各光分岐器31a〜31
n,32a〜32n間には光式物理量センサ2a〜2n
が接続されている。これらの光式物理量センサ2a〜2
nは、温度、湿度、液体漏洩等の程度に応じて透過率約
100%或いは約0%のいずれかを表す信号を出力する
センサである。A plurality of optical splitters 310, 311, 312, 31a to 31n are provided in this order in the middle of the optical fiber 1a, and the optical splitters 320, 321 and 322 are provided in the optical fiber 1b parallel to the optical fiber 1a. , 32a to 32n are provided at positions corresponding to the optical splitters 310, 311, 312, 31a to 31n. Each optical splitter 31a-31
n, 32a to 32n, optical physical quantity sensors 2a to 2n
Is connected. These optical physical quantity sensors 2a to 2a
n is a sensor that outputs a signal indicating either the transmittance of about 100% or about 0% according to the degree of temperature, humidity, liquid leakage or the like.
【0030】一方の光ファイバ1aの一端(図では左
端)には光パルスを発する光源としての光パルス発生器
4が接続され、他方の光ファイバ1bの一端(図では左
端)には受光器5が接続されている。受光器5には信号
処理装置9が接続されており、光パルス発生器4、受光
器5及び信号処理装置9で計測部8が構成されている。An optical pulse generator 4 as a light source for emitting an optical pulse is connected to one end (left end in the figure) of one optical fiber 1a, and a light receiver 5 is connected to one end (left end in the figure) of the other optical fiber 1b. Is connected. A signal processing device 9 is connected to the light receiver 5, and the optical pulse generator 4, the light receiver 5 and the signal processing device 9 constitute a measuring unit 8.
【0031】計測部8に最も近い光分岐器310及び光
分岐器320間と、計測部8から最も遠い光分岐器31
n及び光分岐器32n間はそのまま光ファイバ6a,6
bで接続されている(それぞれ接続部6a,6bとす
る)。光ファイバ6aと光式物理量センサ2aとの間の
光分岐器311,321間には光減衰器10aが接続さ
れ、光分岐器312,322間には光減衰器10bが接
続されている。これら光分岐器311,321及び光減
衰器10aでハイレベルリファレンス梯子7aが構成さ
れ、光分岐器312,322及び光減衰器10bでロー
レベルリファレンス梯子7bが構成されている。The optical splitter 310 and the optical splitter 320 closest to the measuring unit 8 and the optical splitter 31 farthest from the measuring unit 8
n and the optical fiber 6a, 6
b (referred to as connection portions 6a and 6b, respectively). An optical attenuator 10a is connected between the optical splitters 311 and 321 between the optical fiber 6a and the optical physical quantity sensor 2a, and an optical attenuator 10b is connected between the optical splitters 312 and 322. The optical splitters 311 and 321 and the optical attenuator 10a constitute a high-level reference ladder 7a, and the optical splitters 312 and 322 and the optical attenuator 10b constitute a low-level reference ladder 7b.
【0032】このような光ファイバ系統を有する光ファ
イバ式多点型物理量検出装置が作動すると、光パルス発
生器4から光ファイバ1aに光パルスが発せられ、光フ
ァイバ1aの一端(図では左端)に入射される。光パル
ス発生器4からの光パルスは、光分岐器31×(×=
0,1,2;a,…,n)で分岐され、各光式物理量セ
ンサ2a〜2n、接続部6a或いは接続部6b,7a,
7bを通り、光分岐器32×(×=0,1,2;a,
…,n)で合成されて再び光ファイバ1bを通って受光
器5に入射され、信号処理装置9で信号処理される。When the optical fiber type multipoint type physical quantity detecting device having such an optical fiber system operates, an optical pulse is emitted from the optical pulse generator 4 to the optical fiber 1a, and one end (the left end in the figure) of the optical fiber 1a. Is incident on. The optical pulse from the optical pulse generator 4 is converted into an optical splitter 31 × (× =
0, 1, 2; a,..., N), and each of the optical physical quantity sensors 2a to 2n, the connection part 6a or the connection parts 6b, 7a,
7b, the optical splitter 32 × (× = 0, 1, 2; a,
.., N), again enters the light receiver 5 through the optical fiber 1b, and is signal-processed by the signal processing device 9.
【0033】光パルス発生器4から出射された光パルス
は、一方の光ファイバ1a内を伝搬する際、光分岐器3
1a〜31nで分岐され光ファイバ1a内をそのまま伝
搬する光パルス成分と、他方の光ファイバ1b側に枝分
かれして伝搬する光パルス成分とに分けられる。When the light pulse emitted from the light pulse generator 4 propagates through one of the optical fibers 1a, the light splitter 3
The optical pulse component is branched into the optical fiber components 1a to 31n and propagates as it is in the optical fiber 1a, and the optical pulse component is branched and propagates to the other optical fiber 1b.
【0034】この光ファイバ1b側に枝分かれして伝搬
した光パルスは、光ファイバ1aと光ファイバ1bとの
間に設けられた光式物理量センサ2a〜2nと光分岐器
32a〜32nとを経由して光ファイバ1bを通って受
光器5に導かれる。信号処理装置9で得られる信号は、
光パルス発生器4から各光式物理量センサ2a〜2nを
経由して受光器5に至る距離に対応した時間だけ遅延し
て各光分岐器310,311,312,31a〜31
n,320,321,322,32a〜32nを通って
きた光パルスを重ね合わせた光パルスの時系列信号とし
て得られる。The light pulse branched and propagated on the optical fiber 1b side passes through optical physical quantity sensors 2a to 2n and optical splitters 32a to 32n provided between the optical fiber 1a and the optical fiber 1b. Through the optical fiber 1b. The signal obtained by the signal processing device 9 is
Each of the optical splitters 310, 311, 312, 31a to 31 is delayed by a time corresponding to the distance from the optical pulse generator 4 to the light receiver 5 via each of the optical physical quantity sensors 2a to 2n.
n, 320, 321, 322, and 32a to 32n are obtained as a time-series signal of optical pulses obtained by superimposing the optical pulses.
【0035】図2は、図1に示した光ファイバ式多点型
物理量検出装置によって測定された受信パルス列波形を
示す図である。すなわち同図は、光式物理量センサ2b
が動作して透過率約0%となり、他の光式物理量センサ
2a,2c〜2nが動作せず透過率約100%となり、
光パルス発生器4の出力の低下やS/Nの低下という装
置故障が生じていない状況での受信信号の波形を示した
ものである。16aは光パルス発生器4が発光している
か否かを判定するための接続部6aを通った光パルス、
16bは光ファイバ1a及び光ファイバ1bが断線して
いるか否かを判定するための接続部6bを通った光パル
ス、17aはハイレベルリファレンス梯子を通った光パ
ルス、17bはローレベルリファレンス梯子を通った光
パルスをそれぞれ示している。FIG. 2 is a diagram showing a waveform of a received pulse train measured by the optical fiber type multi-point physical quantity detecting device shown in FIG. That is, the figure shows the optical physical quantity sensor 2b.
Operates to have a transmittance of about 0%, the other optical physical quantity sensors 2a, 2c to 2n do not operate, and have a transmittance of about 100%.
FIG. 6 shows a waveform of a received signal in a situation where no device failure such as a decrease in output of the optical pulse generator 4 or a decrease in S / N occurs. 16a is an optical pulse that has passed through the connection portion 6a for determining whether the optical pulse generator 4 is emitting light,
16b is an optical pulse that has passed through the connecting portion 6b for determining whether or not the optical fiber 1a and the optical fiber 1b are disconnected, 17a is an optical pulse that has passed through a high-level reference ladder, and 17b is an optical pulse that has passed through a low-level reference ladder. The optical pulses are shown respectively.
【0036】12a,12b,12nはそれぞれ光式物
理量センサ2a,2b,2nを通った光パルスである。
同図に示すように小さいノイズ21があるものの、光源
出力と各光パルスのS/Nは十分に大きく、しきい値レ
ベル22を基準として、各光パルス12a,12b,
…,12nのレベルがハイレベルかローレベルかを確実
に判定することができる。Numerals 12a, 12b and 12n are light pulses passing through the optical physical quantity sensors 2a, 2b and 2n, respectively.
As shown in the figure, although there is a small noise 21, the S / N of the light source output and each light pulse is sufficiently large, and each light pulse 12a, 12b,
.., 12n can be reliably determined to be a high level or a low level.
【0037】もし、光源出力の低下という装置の故障が
あった場合には図3に示すように、時系列の光パルス1
2a,12b,…,12nのレベルが全体的に下がる。
例えば光式物理量センサ2aは動作せず光パルス12a
はハイレベルであるのに、しきい値レベル22よりも下
のローレベルであると誤って判定してしまうおそれがあ
る。しかし、光式物理量センサ2aの出力をローレベル
であると誤って判定してしまう前に、光パルス12aよ
りもわずかにレベルの低いハイレベルリファレンス梯子
7aからの光パルスのレベル17aがハイレベルからロ
ーレベルに変るので(41)、判定誤りが起こる前に光
源の出力低下を検出することができる。尚、図3は図1
に示した光ファイバ式多点型物理量検出装置の光源の出
力が低下した時に測定された受信パルス列波形を示す図
である。If there is a device failure such as a decrease in light source output, as shown in FIG.
The levels of 2a, 12b,..., 12n are lowered as a whole.
For example, the optical physical quantity sensor 2a does not operate and the optical pulse 12a
May be erroneously determined to be at a low level below the threshold level 22 even though is at a high level. However, before the output of the optical physical quantity sensor 2a is erroneously determined to be at the low level, the level 17a of the optical pulse from the high-level reference ladder 7a slightly lower than the level of the optical pulse 12a is changed from the high level. Since it changes to a low level (41), it is possible to detect a decrease in the output of the light source before a determination error occurs. FIG. 3 shows FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a received pulse train waveform measured when the output of the light source of the optical fiber type multi-point physical quantity detection device shown in FIG.
【0038】また、もし、S/Nの低下という装置の故
障が生じた場合には、図4に示すようにノイズ21が大
きくなり、光パルス12bに大きなノイズ21が重畳す
る。その結果、光式物理量センサ2bは動作して光パル
ス12bはローレベルであるのに、しきい値レベル22
よりも高いハイレベルであると誤判定してしまうおそれ
がある。しかし、光式物理量センサの出力をハイレベル
であると誤判定する前に、光パルス12bよりもわずか
にレベルの高いローレベルリファレンス梯子からの光パ
ルスのレベル17bにノイズ21が重畳してローレベル
からハイレベルに変るので(42)、誤判定が起こる前
にS/Nの低下を検出できる。尚、図4は図1に示した
光ファイバ式多点型物理量検出装置のS/Nが低下した
時に測定された受信パルス列波形を示す図である。If a failure of the apparatus such as a decrease in S / N occurs, the noise 21 increases as shown in FIG. 4, and the large noise 21 is superimposed on the optical pulse 12b. As a result, the optical physical quantity sensor 2b operates and the optical pulse 12b is at a low level, but the threshold level 22
There is a possibility that an incorrect determination is made that the level is higher than the high level. However, before the output of the optical physical quantity sensor is erroneously determined to be at the high level, the noise 21 is superimposed on the level 17b of the optical pulse from the low-level reference ladder slightly higher than the level of the optical pulse 12b, and the low level is obtained. To a high level (42), it is possible to detect a decrease in S / N before erroneous determination occurs. FIG. 4 is a diagram showing a received pulse train waveform measured when the S / N of the optical fiber type multi-point physical quantity detection device shown in FIG. 1 is reduced.
【0039】このようにして、光源の出力低下及びS/
Nの低下という装置故障によりセンサの出力を誤判定す
る前に、装置の故障を検知できるので高い信頼性を得る
ことができる。Thus, the output of the light source is reduced and the S /
Since the failure of the device can be detected before the output of the sensor is erroneously determined due to the failure of the device such as a decrease in N, high reliability can be obtained.
【0040】尚、本実施の形態では、光パルス発生器4
が正常に発光しているか否かを判定するための接続部6
aと、光パルス発生器4の出力低下を検知するためのハ
イレベルリファレンス梯子7aを別々に設けたが、接続
部6aの役割をハイレベルリファレンス梯子7aに兼ね
させてもよい。また、ハイレベルリファレンス梯子7a
とローレベルリファレンス梯子7bとは、2本の光ファ
イバ1a,1bの間の任意の場所に挿入してもよい。In this embodiment, the optical pulse generator 4
Connection section 6 for determining whether or not the LED emits light normally
Although the high-level reference ladder 7a for detecting the output decrease of the optical pulse generator 4 is provided separately from the high-level reference ladder 7a, the role of the connection part 6a may be combined with the high-level reference ladder 7a. Also, a high level reference ladder 7a
The low-level reference ladder 7b and the low-level reference ladder 7b may be inserted at any place between the two optical fibers 1a and 1b.
【0041】さらにハイレベルリファレンス梯子からの
信号を他の梯子から戻ってくる光パルスよりも小さくし
たり、ローレベルリファレンス梯子をノイズレベルより
も大きなレベルとするために、ハイレベルリファレンス
梯子やローレベルリファレンス梯子に光減衰器を挿入す
る代わりに光分岐器311,321,322の分岐比等
を調整してもよく、分岐比の調整と光減衰器の減衰率の
調整の両方を行ってもよい。Further, in order to make the signal from the high-level reference ladder smaller than the light pulse returning from another ladder, or to make the low-level reference ladder a level higher than the noise level, Instead of inserting the optical attenuator into the reference ladder, the branching ratio of the optical branching units 311, 321 and 322 may be adjusted, and both the adjustment of the branching ratio and the adjustment of the attenuation rate of the optical attenuator may be performed. .
【0042】さらにまた、光パルス発生器から発せられ
るパルス列は、単パルスを発生する方式に限定されず、
疑似ランダム符号パルス列を発生する方式でもよい。こ
こで、単パルス方式では、光パルス発生器から最も遠方
に位置する光分岐器と光パルス発生器までの距離をL、
真空中の光速をC、光ファイバの屈折率をnとしたとき
に、光パルス発生器からの単パルスの発生時間間隔を2
・L・n/C以上離して送出するのが好ましい。また、
疑似ランダム方式では、パルス列長が2・L・n/C以
上の疑似ランダム符号パルス列に規定されるパルス列を
送出するのが好ましい。尚、疑似ランダム方式を用いる
場合には、信号処理装置に疑似ランダム信号を復調する
ための機能が追加される。Furthermore, the pulse train emitted from the optical pulse generator is not limited to a system that generates a single pulse,
A method of generating a pseudo random code pulse train may be used. Here, in the single-pulse system, the distance between the optical pulse generator and the farthest optical branching device from the optical pulse generator is L,
Assuming that the speed of light in a vacuum is C and the refractive index of the optical fiber is n, the time interval for generating a single pulse from the optical pulse generator is 2
-It is preferable to send out at least L · n / C. Also,
In the pseudo-random system, it is preferable to transmit a pulse train defined as a pseudo-random code pulse train having a pulse train length of 2 · L · n / C or more. When using the pseudo-random method, a function for demodulating the pseudo-random signal is added to the signal processing device.
【0043】図5は本発明の光ファイバ式多点型物理量
検出装置の他の実施の形態を示すブロック図である。
尚、図1に示した装置と同様の部材には共通の符号を用
いた。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the optical fiber type multipoint type physical quantity detecting device according to the present invention.
The same members as those in the apparatus shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
【0044】図1に示した実施の形態との相違点は、図
1に示した装置の光ファイバ系統の形状が梯子型である
のに対し、図2に示した装置の光ファイバ系統の形状が
櫛型である点である。The difference from the embodiment shown in FIG. 1 is that the shape of the optical fiber system of the device shown in FIG. 2 is a ladder type whereas the shape of the optical fiber system of the device shown in FIG. Is a comb shape.
【0045】図5に示す光ファイバ式多点型物理量検出
装置は、1本の光ファイバ1と、光ファイバ1の途中に
設けられた複数の光分岐器310,311,312,3
1a〜31nと、光ファイバ1の一端(図では左端)に
接続された光パルス発生器4と、光分岐器310の分岐
側に接続された受光器5と、受光器5に接続された信号
処理装置9と、一端が光分岐器31a〜31nの分岐側
に接続された光式物理量センサ2a〜2nと、光式物理
量センサ2a〜2nの他端に接続された反射器41a〜
41nと、一端が光分岐器312,313にそれぞれ接
続された光減衰器10a,10bと、光減衰器10a,
10bの他端にそれぞれ接続された反射器412,41
3と、光分岐器311の分岐側に接続された光ファイバ
(接続部)6aと、光ファイバ6aの他端に接続された
反射器411と、一端が光分岐器31nの透過側に接続
された光ファイバ(接続部)6bと、光ファイバ6bの
他端に接続された反射器414とで構成されている。ま
た、光パルス発生器4、光分岐器310、受光器5及び
信号処理装置9で計測部8が構成され、光分岐器31
2,光減衰器10a及び反射器412でハイレベルリフ
ァレンスが構成され、光分岐器313,光減衰器10b
及び反射器413でローレベルリファレンスが構成され
ている。計測部8に最も近い光ファイバ6aを近端リフ
ァレンスとし、計測部8から最も遠い光ファイバ6bを
遠端リファレンスとする。The optical fiber type multipoint type physical quantity detecting device shown in FIG. 5 has one optical fiber 1 and a plurality of optical splitters 310, 311, 312, 3 provided in the middle of the optical fiber 1.
1a to 31n, an optical pulse generator 4 connected to one end (the left end in the figure) of the optical fiber 1, a photodetector 5 connected to the branch side of the optical splitter 310, and a signal connected to the photodetector 5 Processing device 9, optical physical quantity sensors 2a to 2n having one end connected to the branch side of optical splitters 31a to 31n, and reflectors 41a to 41d connected to the other ends of optical physical quantity sensors 2a to 2n.
41n, optical attenuators 10a and 10b, one ends of which are connected to optical splitters 312 and 313, respectively, and optical attenuators 10a and 10b.
Reflectors 412 and 41 respectively connected to the other end of 10b
3, an optical fiber (connection portion) 6a connected to the branch side of the optical branching device 311, a reflector 411 connected to the other end of the optical fiber 6a, and one end connected to the transmission side of the optical branching device 31n. Optical fiber (connection part) 6b and a reflector 414 connected to the other end of the optical fiber 6b. The optical pulse generator 4, the optical splitter 310, the light receiver 5, and the signal processing device 9 constitute the measuring unit 8.
2. A high-level reference is composed of the optical attenuator 10a and the reflector 412, and the optical branching unit 313 and the optical attenuator 10b
The reflector 413 forms a low-level reference. The optical fiber 6a closest to the measuring unit 8 is set as a near-end reference, and the optical fiber 6b farthest from the measuring unit 8 is set as a far-end reference.
【0046】このような光ファイバ式多点型物理量検出
装置が作動すると、光パルス発生器4で発生した光パル
スは、光分岐器310を経由して光ファイバ1の一端に
入射され、光分岐器311〜313,31a〜31nで
分岐される。分岐された光パルスは、各光式物理量セン
サ2a〜2n、近端リファレンス,遠端リファレンス、
ハイレベルリファレンス及びローレベルリファレンスを
通り、反射器411〜414,41a〜41nで反射さ
れ、再び各光式物理量センサ2a〜2n、近端リファレ
ンス,遠端リファレンス、ハイレベルリファレンス及び
ローレベルリファレンスを通り、各光分岐器31a〜3
1nを経由して光ファイバ1に送り戻される。光ファイ
バ1に送り戻された光パルスは、光分岐器310を経由
して受光器5に至り、信号処理装置9で信号処理され
る。信号処理装置9で得られる信号は、光パルス発生器
4から各光分岐器311,312,313,31a〜3
1n、各光式物理量センサ2a〜2n及び反射器411
〜414,41a〜41nを経由して受光器5に至る距
離に対応した時間だけ遅延した各光分岐器311,31
2,313,31a〜31nを通ってきた光パルスを重
畳させた光パルスの時系列信号として得られる。When such an optical fiber type multipoint type physical quantity detecting device is operated, the optical pulse generated by the optical pulse generator 4 is incident on one end of the optical fiber 1 via the optical splitter 310 and is split. Branches at the units 311 to 313 and 31a to 31n. The branched optical pulses are supplied to the optical physical quantity sensors 2a to 2n, the near-end reference, the far-end reference,
The light passes through the high-level reference and the low-level reference, is reflected by the reflectors 411 to 414, 41a to 41n, and again passes through the optical physical quantity sensors 2a to 2n, the near-end reference, the far-end reference, the high-level reference, and the low-level reference. , Each optical splitter 31a-3
The light is sent back to the optical fiber 1 via 1n. The optical pulse sent back to the optical fiber 1 reaches the optical receiver 5 via the optical splitter 310, and is subjected to signal processing by the signal processor 9. The signals obtained by the signal processing device 9 are output from the optical pulse generator 4 to the respective optical splitters 311, 312, 313, 31a to 3a.
1n, optical physical quantity sensors 2a to 2n and reflector 411
414, 41a to 41n, each of the optical splitters 311, 31 delayed by a time corresponding to the distance to the light receiver 5 via the light receiver 5
It is obtained as a time-series signal of an optical pulse in which optical pulses that have passed through 2,313,31a to 31n are superimposed.
【0047】図6は、図5に示した光ファイバ式多点型
物理量検出装置が健全な状態の時に測定された受信パル
ス列波形を示す図である。すなわち、光式物理量センサ
2bが作動して透過率約0%となり、他の光式物理量セ
ンサは作動せず透過率約100%となり、かつ、光パル
ス発生器4の発光停止、光ファイバ断線、光パルス発生
器4の出力低下及びS/Nの低下という装置故障が生じ
ていない状況での受信信号の波形を示したものである。FIG. 6 is a diagram showing a received pulse train waveform measured when the optical fiber type multipoint physical quantity detection device shown in FIG. 5 is in a healthy state. That is, the optical physical quantity sensor 2b is activated to have a transmittance of about 0%, the other optical physical quantity sensors are not activated and the transmittance is about 100%, and the light emission of the optical pulse generator 4 is stopped, the optical fiber is disconnected, and the like. FIG. 6 shows a waveform of a received signal in a state where no device failure such as a decrease in output of the optical pulse generator 4 and a decrease in S / N occurs.
【0048】116aは光パルス発生器4が発光してい
るか否かを判定するための接続部6aを通った光パル
ス、116bは光ファイバ1が断線しているか否かを判
定するための接続部6bを通った光パルス、117aは
ハイレベルリファレンス7aを通った光パルス、117
bはローレベルリファレンス7bを通った光パルスであ
る。112a,112b,112nは、それぞれ光式物
理量センサ2a,2b,2nを通った光パルスである。
小さいノイズ121があるものの光パルス発生器4の出
力と各光パルスのS/Nは十分に大きく、しきい値レベ
ル122を基準として各光パルスレベル112a,11
2b,…,112nのレベルがハイレベルかローレベル
かを確実に判定することができる。Reference numeral 116a denotes an optical pulse that has passed through the connection portion 6a for determining whether or not the optical pulse generator 4 emits light. Reference numeral 116b denotes a connection portion for determining whether the optical fiber 1 is disconnected. The light pulse passing through 6b 117a is the light pulse passing through high-level reference 7a, 117a
b is an optical pulse that has passed through the low-level reference 7b. 112a, 112b, and 112n are light pulses that have passed through the optical physical quantity sensors 2a, 2b, and 2n, respectively.
Although there is a small noise 121, the output of the optical pulse generator 4 and the S / N of each optical pulse are sufficiently large, and the optical pulse levels 112 a and 11 are based on the threshold level 122.
.., 112n can be reliably determined to be a high level or a low level.
【0049】ここで、もし光パルス発生器4の発光停止
という装置故障が生じた場合には、近端リファレンス6
aからの光パルスのレベル116aが消失することによ
り検出できる。また、光ファイバ断線という装置故障が
生じた場合には、遠端リファレンス6bからの光パルス
116bが消失することによりこれを検出することがで
きる。Here, if a device failure such as light emission stop of the optical pulse generator 4 occurs, the near-end reference 6
It can be detected by the disappearance of the level 116a of the light pulse from a. Further, when a device failure such as an optical fiber disconnection occurs, the optical pulse 116b from the far-end reference 6b disappears, which can be detected.
【0050】また、もし、光パルス発生器4の出力低下
という装置故障が生じた場合には、図7に示すように時
系列パルス列112a,112b,…,112nのレベ
ルが全体的に下がり、例えば光式物理量センサ2aは作
動せず、光パルス112aはハイレベルであるのに、し
きい値レベル122よりも低いローレベルであると誤判
定するおそれがある。しかし、光式物理量センサ2aの
出力をローレベルと誤判定する前に、光パルス112a
よりもわずかにレベルの低いハイレベルリファレンス7
aからの光パルスのレベル117aがハイレベルからロ
ーレベルに変るので(141)、誤判定が起こる前に光
パルス発生器4の出力低下を検出できる。尚、図7は図
5に示した光ファイバ式多点型物理量検出装置の光源の
出力が低下した時に測定された受信パルス列波形を示す
図である。If a device failure such as a decrease in the output of the optical pulse generator 4 occurs, as shown in FIG. 7, the levels of the time-series pulse trains 112a, 112b,... The optical physical quantity sensor 2a does not operate, and the optical pulse 112a is at the high level, but may be erroneously determined to be at the low level lower than the threshold level 122. However, before the output of the optical physical quantity sensor 2a is erroneously determined to be low, the optical pulse 112a
High level reference 7 slightly lower than
Since the level 117a of the optical pulse from a changes from the high level to the low level (141), it is possible to detect a decrease in the output of the optical pulse generator 4 before erroneous determination occurs. FIG. 7 is a diagram showing a received pulse train waveform measured when the output of the light source of the optical fiber type multipoint physical quantity detection device shown in FIG. 5 is reduced.
【0051】また、もしS/Nの低下という装置の故障
が生じた場合には、図8に示すようにノイズ121が大
きくなり、光パルス112bに大きなノイズが重畳され
る。その結果、光式物理量センサ2bは動作して光パル
ス112bはローレベルであるのに、しきい値レベル1
22よりも高いハイレベルであると誤判定するおそれが
生じる。しかし、光式物理量センサの出力をハイレベル
と誤判定する前に、光パルス112bよりもわずかにレ
ベルの高いローレベルリファレンス7bからの光パルス
のレベル117bにノイズ121が重畳してローレベル
からハイレベルに変るので(142)、誤判定が起こる
前にS/Nの低下を検出することができる。尚、図8は
図5に示した光ファイバ式多点型物理量検出装置のS/
Nが低下した時に測定された受信パルス列波形を示す図
である。If a failure of the device such as a decrease in S / N occurs, the noise 121 increases as shown in FIG. 8 and a large noise is superimposed on the optical pulse 112b. As a result, the optical physical quantity sensor 2b operates, and although the light pulse 112b is at a low level, the threshold level 1
There is a possibility that a high level higher than 22 is erroneously determined. However, before the output of the optical physical quantity sensor is erroneously determined to be at the high level, the noise 121 is superimposed on the level 117b of the optical pulse from the low-level reference 7b, which is slightly higher than the optical pulse 112b, and the level changes from low to high. Since the level changes to (142), a decrease in S / N can be detected before an erroneous determination occurs. FIG. 8 shows the S / S of the optical fiber type multipoint type physical quantity detection device shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a received pulse train waveform measured when N has decreased.
【0052】このようにして、光パルス発生器4の発光
停止、光ファイバ断線、光パルス発生器4の出力低下及
びS/Nの低下という装置故障により光式物理量センサ
の出力を誤って判定する前に装置の故障を検知できる信
頼性の高い光ファイバ式多点型物理量検出装置が得られ
る。In this manner, the output of the optical physical quantity sensor is erroneously determined due to a device failure such as stoppage of light emission of the optical pulse generator 4, disconnection of the optical fiber, decrease in output of the optical pulse generator 4, and decrease in S / N. An optical fiber type multipoint type physical quantity detection device which can detect a failure of the device beforehand can be obtained.
【0053】尚、本実施の形態では、光パルス発生器4
が正常に発光しているか否かを判定するための接続部6
aと、光パルス発生器4の出力低下を検知するためのハ
イレベルリファレンス7aを別々に設けたが、接続部6
aの役割をハイレベルリファレンス7aに兼ねさせても
よい。また、ハイレベルリファレンス7aとローレベル
リファレンス7bとは、光ファイバ1の任意の場所に挿
入してもよい。In this embodiment, the light pulse generator 4
Connection section 6 for determining whether or not the LED emits light normally
a and a high-level reference 7 a for detecting a decrease in the output of the optical pulse generator 4 are separately provided.
The role of a may also serve as the high-level reference 7a. Further, the high-level reference 7a and the low-level reference 7b may be inserted at arbitrary positions in the optical fiber 1.
【0054】さらにハイレベルリファレンスからの信号
を他の梯子から戻ってくる光パルスよりも小さくした
り、ローレベルリファレンスをノイズレベルよりも大き
なレベルとするために、ハイレベルリファレンスやロー
レベルリファレンスに光減衰器を挿入する代わりに光分
岐器31a〜31nの分岐比等を調整してもよく、分岐
比の調整と光減衰器の減衰率の調整の両方を行ってもよ
い。Further, in order to make the signal from the high-level reference smaller than the light pulse returning from another ladder, or to make the low-level reference a level larger than the noise level, the high-level reference and the low-level reference are used as optical signals. Instead of inserting an attenuator, the branching ratio of the optical branching units 31a to 31n may be adjusted, and both the adjustment of the branching ratio and the adjustment of the attenuation rate of the optical attenuator may be performed.
【0055】さらにまた、光パルス発生器から発せられ
るパルス列は、単パルスを発生する方式に限定されず、
疑似ランダム符号パルス列を発生する方式でもよい。こ
こで、単パルス方式では、光パルス発生器から最も遠方
に位置する光分岐器と光パルス発生器までの距離をL、
真空中の光速をC、光ファイバの屈折率をnとしたとき
に、光パルス発生器からの単パルスの発生時間間隔を2
・L・n/C以上離して送出するのが好ましい。また、
疑似ランダム方式では、パルス列長が2・L・n/C以
上の疑似ランダム符号パルス列に規定されるパルス列を
送出するのが好ましい。尚、疑似ランダム方式を用いる
場合には、信号処理装置に疑似ランダム信号を復調する
ための機能が追加される。Further, the pulse train emitted from the optical pulse generator is not limited to the method of generating a single pulse,
A method of generating a pseudo random code pulse train may be used. Here, in the single-pulse system, the distance between the optical pulse generator and the farthest optical branching device from the optical pulse generator is L,
Assuming that the speed of light in a vacuum is C and the refractive index of the optical fiber is n, the time interval for generating a single pulse from the optical pulse generator is 2
-It is preferable to send out at least L · n / C. Also,
In the pseudo-random system, it is preferable to transmit a pulse train defined as a pseudo-random code pulse train having a pulse train length of 2 · L · n / C or more. When using the pseudo-random method, a function for demodulating the pseudo-random signal is added to the signal processing device.
【0056】[0056]
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
【0057】光ファイバ式多点型物理量検出装置におい
て、近端リファレンス、遠端リファレンス、ハイレベル
リファレンス及びローレベルリファレンスを用いて光パ
ルスの有無を検出することにより、光源の出力が低下し
たり、光ファイバが断線しても誤判定のない光ファイバ
式多点型物理量検出装置の提供を実現することができ
る。In the optical fiber type multipoint type physical quantity detecting device, the output of the light source is reduced by detecting the presence or absence of an optical pulse using the near end reference, the far end reference, the high level reference and the low level reference. It is possible to provide an optical fiber type multi-point physical quantity detection device that does not make an erroneous determination even if the optical fiber is disconnected.
【図1】本発明の光ファイバ式多点型物理量検出装置の
一実施の形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an optical fiber type multipoint physical quantity detection device according to the present invention.
【図2】図1に示した光ファイバ式多点型物理量検出装
置が健全な状態の時に測定された受信パルス列波形を示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing a received pulse train waveform measured when the optical fiber type multipoint physical quantity detection device shown in FIG. 1 is in a healthy state.
【図3】図1に示した光ファイバ式多点型物理量検出装
置の光源の出力が低下した時に測定された受信パルス列
波形を示す図である。3 is a diagram showing a received pulse train waveform measured when the output of the light source of the optical fiber type multipoint physical quantity detection device shown in FIG. 1 is reduced.
【図4】図1に示した光ファイバ式多点型物理量検出装
置のS/Nが低下した時に測定された受信パルス列波形
を示す図である。4 is a diagram showing a received pulse train waveform measured when the S / N of the optical fiber type multi-point physical quantity detection device shown in FIG. 1 is reduced.
【図5】本発明の光ファイバ式多点型物理量検出装置の
他の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the optical fiber type multipoint type physical quantity detection device of the present invention.
【図6】図5に示した光ファイバ式多点型物理量検出装
置が健全な状態の時に測定された受信パルス列波形を示
す図である。6 is a diagram showing a received pulse train waveform measured when the optical fiber type multipoint physical quantity detection device shown in FIG. 5 is in a healthy state.
【図7】図5に示した光ファイバ式多点型物理量検出装
置の光源の出力が低下した時に測定された受信パルス列
波形を示す図である。7 is a diagram showing a received pulse train waveform measured when the output of the light source of the optical fiber type multipoint physical quantity detection device shown in FIG. 5 is reduced.
【図8】図5に示した光ファイバ式多点型物理量検出装
置のS/Nが低下した時に測定された受信パルス列波形
を示す図である。8 is a diagram showing a received pulse train waveform measured when the S / N of the optical fiber type multi-point physical quantity detection device shown in FIG. 5 is reduced.
【図9】従来の光ファイバ式多点型物理量検出装置のブ
ロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a conventional optical fiber type multipoint physical quantity detection device.
【図10】反射型時分割多重方式を用いた従来の光ファ
イバ式多点型物理量検出装置のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a conventional optical fiber type multipoint type physical quantity detection device using a reflection type time division multiplexing method.
【図11】図9、図10に示した従来の光ファイバ式多
点型物理量検出装置によって測定された受信パルス列波
形である。11 is a reception pulse train waveform measured by the conventional optical fiber type multipoint physical quantity detection device shown in FIGS. 9 and 10. FIG.
1,1a,1b 光ファイバ 2a〜2n 光式物理量センサ 310〜313,31a〜31n 光分岐器 4 光源(光パルス発生器) 411〜414,41a〜41n 反射器 5 受光器 1, 1a, 1b Optical fiber 2a-2n Optical physical quantity sensor 310-313, 31a-31n Optical splitter 4 Light source (optical pulse generator) 411-414, 41a-41n Reflector 5 Light receiver
Claims (3)
れ複数の光分岐器を設け、物理量変化により光損失等が
変化する光式物理量センサを両光ファイバの相対応する
光分岐器間に接続し、一方の光ファイバの一端に光パル
スを発する光源を接続し、他方の光ファイバの一端に光
受光器を接続した光ファイバ式多点型物理量検出装置に
おいて、両光ファイバの光分岐器間の少なくとも一か所
は光パルスよりも低いレベルの光パルスを透過させる部
分及びノイズレベルよりも高いレベルの光パルスを透過
させる部分のいずれか或いは両方としたことを特徴とす
る光ファイバ式多点型物理量検出装置。1. A plurality of optical splitters are respectively provided in the middle of two parallel optical fibers, and an optical physical quantity sensor whose optical loss or the like changes due to a change in physical quantity is provided between the optical splitters corresponding to the two optical fibers. In a fiber-optic multipoint physical quantity detection device in which a light source that emits a light pulse is connected to one end of one optical fiber and an optical receiver is connected to one end of the other optical fiber, the optical splitter of both optical fibers is connected. At least one portion between the optical fiber type multi-layered optical fiber and the optical fiber type multi-layered optical fiber is characterized in that one or both of a portion that transmits a light pulse having a level lower than the light pulse and a portion that transmits a light pulse having a level higher than the noise level are provided. Point type physical quantity detection device.
け、各光分岐器の分岐側に物理量変化により光損失等が
変化する光式物理量センサの一端を接続し、各光式物理
量センサの他端及び光ファイバの一端に反射器をそれぞ
れ接続し、光ファイバの他端に光分岐器を介して光パル
スを発する光源と受光器とを接続した光ファイバ式多点
型物理量検出装置において、上記光ファイバの途中に設
けられた光分岐器のうち少なくとも一か所は光式物理量
センサを接続せずに単に反射させる部分、光パルスより
も低いレベルの光パルスを反射する部分及びノイズレベ
ルよりも高いレベルの光パルスを透過させる部分のいず
れか或いは全部としたことを特徴とする光ファイバ式多
点型物理量検出装置。2. An optical physical quantity sensor comprising: a plurality of optical splitters provided in the middle of an optical fiber; and one end of an optical physical quantity sensor whose optical loss or the like changes due to a physical quantity change connected to a branch side of each optical splitter. A reflector is connected to the other end of the optical fiber and one end of the optical fiber, and a light source that emits a light pulse through a light splitter to the other end of the optical fiber and a light receiver are connected to an optical fiber type multipoint physical quantity detection device. At least one of the optical splitters provided in the middle of the optical fiber is a portion that simply reflects without connecting an optical physical quantity sensor, a portion that reflects an optical pulse of a lower level than an optical pulse, and a noise level. An optical fiber type multi-point physical quantity detection device, characterized in that any or all of the portions that transmit higher-level light pulses are used.
パルス列長2・L・n/C(但し、Lは光源と光源から
最も遠い光分岐器までの距離、Cは真空中の光速、nは
屈折率)以上を有する疑似ランダムパルス列を送出する
請求項1又は2に記載の光ファイバ式多点型物理量検出
装置。3. Instead of emitting a light pulse from the light source, a pulse train length of 2 · L · n / C (where L is the distance between the light source and the light source farthest from the light source, C is the speed of light in vacuum, and n is the speed of light in vacuum) 3. The optical fiber type multi-point physical quantity detection device according to claim 1, wherein a pseudo random pulse train having a refractive index of not less than is transmitted.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21204797A JP3546653B2 (en) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | Optical fiber type multi-point physical quantity detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21204797A JP3546653B2 (en) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | Optical fiber type multi-point physical quantity detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1151784A true JPH1151784A (en) | 1999-02-26 |
JP3546653B2 JP3546653B2 (en) | 2004-07-28 |
Family
ID=16615996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21204797A Expired - Fee Related JP3546653B2 (en) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | Optical fiber type multi-point physical quantity detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3546653B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008064747A (en) * | 2006-08-08 | 2008-03-21 | Watanabe Seisakusho:Kk | Fiber sensing system |
WO2010106919A1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | 株式会社山武 | Fluorescence temperature sensor and method for determining failure of same |
JP2019148462A (en) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | 株式会社Subaru | Diagnosis device |
-
1997
- 1997-08-06 JP JP21204797A patent/JP3546653B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008064747A (en) * | 2006-08-08 | 2008-03-21 | Watanabe Seisakusho:Kk | Fiber sensing system |
WO2010106919A1 (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-23 | 株式会社山武 | Fluorescence temperature sensor and method for determining failure of same |
JP2010217084A (en) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Yamatake Corp | Fluorescence temperature sensor and failure determination method of same |
JP2019148462A (en) * | 2018-02-26 | 2019-09-05 | 株式会社Subaru | Diagnosis device |
US10585017B2 (en) | 2018-02-26 | 2020-03-10 | Subaru Corporation | Diagnosis apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3546653B2 (en) | 2004-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2856904B2 (en) | Loss detection | |
EP0278820B1 (en) | Fibre-optical detection apparatus involving proper-functioning control | |
US6269204B1 (en) | Method and system for monitoring of optical transmission lines | |
EP1023587B1 (en) | Side-tone otdr for in-service optical cable monitoring | |
KR910013775A (en) | Method for determining fault location of optical transmission path and optical filter type discriminator used in this method | |
JPS62203435A (en) | Two-directional optical communication equipment on single transmission line | |
US5051578A (en) | Self calibrating fiber optic sensor system with optimized throughput | |
US6388741B1 (en) | Localization of faults in an optical fiber | |
WO2001002824A1 (en) | Method and device for fibre-optical measuring systems | |
CN102104421B (en) | Branched optical fiber failure detection method and device for optical network, and optical network | |
JP2010185762A (en) | Optical line monitoring system | |
JP3546653B2 (en) | Optical fiber type multi-point physical quantity detector | |
US7011453B1 (en) | Method for determining fiber optic fault location | |
JP5811259B2 (en) | Optical line monitoring system | |
JP3660043B2 (en) | Optical line monitoring method and monitoring system | |
CN103078676A (en) | Passive compatible optical network and optical-network-unit optical module thereof | |
JPH06232817A (en) | Optical fiber transmitter and testing method for the same | |
US6316762B1 (en) | Optoelectronic device | |
JP2011069721A (en) | Splitter module, detection method for remaining optical connector using the same, detection method of number of output ports, and optical transmission loss measuring system | |
JP3295595B2 (en) | Optical fiber type physical quantity measurement system | |
JP6529466B2 (en) | Wind speed measuring device | |
KR102329808B1 (en) | Remote Node Identification System for Optical Fiber Using Optical Time Domain Reflectometer and Remote Node Identification Method thereof, and Device for Remote Node Identification | |
EP0936457B1 (en) | Localization of faults in fiber optic systems | |
WO2018210236A1 (en) | Optical fiber pressure sensor, optical fiber pressure sensing system and method for pressure measurement | |
JP2817116B2 (en) | Communication interface device and optical communication network |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040323 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040405 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090423 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100423 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100423 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110423 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |