JPS58132637A - Pressure measuring device employing optical fiber - Google Patents

Pressure measuring device employing optical fiber

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JPS58132637A
JPS58132637A JP1537482A JP1537482A JPS58132637A JP S58132637 A JPS58132637 A JP S58132637A JP 1537482 A JP1537482 A JP 1537482A JP 1537482 A JP1537482 A JP 1537482A JP S58132637 A JPS58132637 A JP S58132637A
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JP
Japan
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light
wavelength
optical fiber
optical
pressure
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JP1537482A
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Japanese (ja)
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Kazuo Hisama
和生 久間
Hajime Kaneda
金田 一
Shuichi Tai
田井 修市
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0076Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using photoelectric means

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the loss of an optical fiber and connector from entering as an error and to enable to perform a high-precise measurement, by a method wherein a pressure gauge employs a photo pressure sensor, which has transmissivity and reflecting rate changing with a pressure and a wavelength dependency, and consists of a two-wavelength system. CONSTITUTION:An emitting light having wavelengths lambda1 and lambda2 are combined together by a photo composing device 12, and is introduced to a photo pressure sensor 4 through an optical fiber 15 for entering. The sensor 4 converts an incident light into a parallel light by means of a micro lens 21, and after the light passes through a dichroic mirror 20 attached to a diaphragm 5, it is combined with an optical fiber 16 by a micro lens 22 to lead it to a photo electric converter 6. The electric signal of the converter 6 is converted into a DC signal by sample holding amplifiers 17 and 18 synchronizing with driver circuits 8 and 9, and is divided by a divider 19. The division removes an error produced due to a transmission loss and a connector loss, which results in being capable of performing a precise measurement.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、光の透過率または反射率が圧力によって変
化することを利用した光ファイバを用いた圧力計測装置
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pressure measuring device using an optical fiber that takes advantage of the fact that the transmittance or reflectance of light changes with pressure.

従来、この糧の装置として第1図に示すものがあった。Conventionally, there has been a device for this purpose as shown in FIG.

第1図において、1は光源、2,3はバンドルファイバ
、4は光圧力センサ、5はダイヤフラム、6は光電変換
装置、7は圧力を示す。
In FIG. 1, 1 is a light source, 2 and 3 are bundle fibers, 4 is an optical pressure sensor, 5 is a diaphragm, 6 is a photoelectric conversion device, and 7 is a pressure.

次に動作について説明する。光源1からの出力光は、2
分岐された一方のバンドルファイバ2に挿入され、光圧
力センサ4に導かれ、ダイヤフラム5に照射される。ダ
イヤフラム5からの反射光は、2分岐された他方のバン
ドルファイバ3で受光される。光圧力センサ4に外部か
ら圧力Tが印加されると、ダイヤフラム5の位置は圧力
の大きさに応じて変化し、その結果、バンドルファイバ
3で受光される光量が変化する。光ファイバ3で受光さ
れた反射光は、光電変換装置6に導かれ電気信号に変換
される。この電気信号の大きさを測定することKより圧
カフを知ることができる。
Next, the operation will be explained. The output light from light source 1 is 2
The light is inserted into one of the branched fiber bundles 2, guided to the optical pressure sensor 4, and irradiated onto the diaphragm 5. The reflected light from the diaphragm 5 is received by the other bundle fiber 3 which is split into two. When a pressure T is applied to the optical pressure sensor 4 from the outside, the position of the diaphragm 5 changes depending on the magnitude of the pressure, and as a result, the amount of light received by the bundle fiber 3 changes. The reflected light received by the optical fiber 3 is guided to a photoelectric conversion device 6 and converted into an electrical signal. By measuring the magnitude of this electrical signal, the pressure cuff can be determined from K.

従来の光ファイバを用いた圧力計測装置は、以上のよう
に構成されているので、光ファイバの伝送損失の変化や
光コネクタの結合効率の変化が生じると、出力電気信号
が変化し、圧力の変動によるものと区別できず、測定誤
差が大きくなる欠点があった。
Conventional pressure measurement devices using optical fibers are configured as described above, so if the transmission loss of the optical fiber changes or the coupling efficiency of the optical connector changes, the output electrical signal changes and the pressure increases. This has the disadvantage that it cannot be distinguished from those caused by fluctuations, resulting in large measurement errors.

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためKなされたもので、光の透過率または反射率が圧力
によって変化し、しかも波長依存性を有する光圧力セン
サを用い、2波長またはそれ以上の波長の光に対する電
気出力信号を信号処理することにより、高精度に圧力を
測定する光ファイバを用いた圧力計測装置を提供するこ
とを目的としている。以下、この発明を図面について説
明する。
This invention was made in order to eliminate the drawbacks of the conventional ones as described above, and uses an optical pressure sensor whose light transmittance or reflectance changes depending on pressure and has wavelength dependence. It is an object of the present invention to provide a pressure measurement device using an optical fiber that measures pressure with high precision by signal processing an electrical output signal for light having a wavelength longer than that. Hereinafter, this invention will be explained with reference to the drawings.

第2図はこの発明の一実施例を示す構成図である。第2
図において、第1図と同一符号は同一構成部分を示し、
8,9は光源の駆動回路、10は波長λ1の光を発する
光源、11は波長λ、の光を発する光源、12は光合波
器、13.14は光ファイバ、15.16はそれぞれ入
射、出射用の光ファイバ、17.18はサンプルホール
ド増幅器、19は割算器である。なお、光系統は2重線
で、電気系統は単線で示しである。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. Second
In the figure, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same components,
8 and 9 are driving circuits for light sources, 10 is a light source that emits light with a wavelength λ1, 11 is a light source that emits light with a wavelength λ, 12 is an optical multiplexer, 13 and 14 are optical fibers, and 15 and 16 are input lights, respectively. An optical fiber for output, 17 and 18 a sample and hold amplifier, and 19 a divider. Note that the optical system is shown as a double line, and the electrical system is shown as a single line.

第3図は光圧力センサ4の構成例を示したもので、5は
ダイヤフラム、20は波長λ、の光は透過し、波長λ、
の光を反射するダイクロイックミラー、21.22はコ
リメート用、集光用のマイクロレンズ、23は光圧力セ
ンサ4のケースである。
FIG. 3 shows an example of the configuration of the optical pressure sensor 4, where 5 is a diaphragm, 20 is a diaphragm, 20 is a diaphragm, 20 is a diaphragm through which light with a wavelength λ is transmitted,
21 and 22 are collimating and condensing microlenses, and 23 is a case of the optical pressure sensor 4.

次に、この発明の上記実施例の動作原理について説明す
る。第2図において、波長λ、の光を発する光源10と
、波長λ、の光を発する光源11からの出射光はそれぞ
れ光ファイバ13.14に挿入され、光合波器12で結
合される。光源10゜11としては、例えは発光ダイオ
ードやレーザダイオードが用いられ、これらは駆動回路
8,9によって交互にパルス駆動される。これらの光は
入射用の光ファイバ15によって光圧力センサ4に導か
れる。
Next, the principle of operation of the above embodiment of the present invention will be explained. In FIG. 2, light emitted from a light source 10 that emits light with a wavelength λ and a light source 11 that emits light with a wavelength λ are respectively inserted into optical fibers 13 and 14 and combined by an optical multiplexer 12. As the light sources 10 and 11, for example, a light emitting diode or a laser diode is used, and these are alternately pulse-driven by drive circuits 8 and 9. These lights are guided to the optical pressure sensor 4 by an optical fiber 15 for incidence.

光圧力センサ4は、例えば第3図のように構成されてお
り、光ファイバ15から入射してきた光は、マイクロレ
ンズ21によって平行光線(斜線を施した部分)K変換
され、ダイヤフラム5に付けられたダイクロイックミラ
ー20を通った後、集光用の★イクロレンズ22によっ
て光ファイノ(16に結合され、光電変換装置6に導か
れる。外部の圧力Tがダイヤフラム5に印加されると、
ダイヤフラム5は変位し、それに伴いダイクロイックミ
ラー20も変位する。ダイクロイツクミラ−20は波長
λ、の光を透過し、波長λ、の光を反射するので、波長
ハの光に対する透過率は圧力に依存しないが、波長λ、
の光の透過率は圧力が大きくなると減少する。従って、
波長λ、の光を参照光、波長λ、の光を信号光として使
用することができる。光電変換装置6で得られる電気信
号(パルス)は、駆動回1188.9と同期したサンプ
ルホールド増幅器17.18で直流信号に変換され、割
算器19により除算される。各党ファイバ15゜160
曲げによる伝送損失の変化や、光フネクタ損失の変化は
、波長λ、とλ、の両光に対して同様に変化するので、
上記除算によりこれらの誤差要因を除去することができ
、圧力を精度よく測定できろO 第4図はダイクロイックミラー20の透過特性。
The optical pressure sensor 4 is configured, for example, as shown in FIG. After passing through the dichroic mirror 20, the light is coupled to the optical phino (16) by the condensing dichroic lens 22 and guided to the photoelectric conversion device 6. When external pressure T is applied to the diaphragm 5,
The diaphragm 5 is displaced, and the dichroic mirror 20 is also displaced accordingly. The dichroic mirror 20 transmits light with wavelength λ and reflects light with wavelength λ, so the transmittance for light with wavelength C does not depend on pressure;
The light transmittance of decreases with increasing pressure. Therefore,
Light with wavelength λ can be used as reference light, and light with wavelength λ can be used as signal light. The electrical signal (pulse) obtained by the photoelectric conversion device 6 is converted into a DC signal by a sample-and-hold amplifier 17.18 synchronized with a drive circuit 1188.9, and divided by a divider 19. Each party fiber 15°160
Changes in transmission loss due to bending and changes in optical funector loss change in the same way for both wavelengths λ and λ, so
These error factors can be removed by the above division, and pressure can be measured with high accuracy. Figure 4 shows the transmission characteristics of the dichroic mirror 20.

反射特性の一例を示したものである。実線で示す曲線■
は透過特性を示し、点線で示す曲線■は反射特性を示す
This shows an example of reflection characteristics. Curve shown by solid line■
indicates the transmission characteristics, and the dotted curve (■) indicates the reflection characteristics.

第5図(a)〜(h)は第2図の実施例の動作を説明す
るための波形図で、各部での電気信号、光強度の変化を
示したものである。第5図の(a)〜(h)と第2図の
符号(a)〜(h)は対応させである。第5図において
、(a)は波長λ1の光のパルス波形、(b)は波長λ
、の光のパルス波形、(c)は入射用の光フアイバ15
内を伝搬する光のパルス波形、(d)は出射用の光フア
イバ16内を伝搬する先のパルス波形、(e)は光電変
換装置6の出力の電気出力波形、(f)、 (g)はそ
れぞれサンプルホールド増幅器17.18の出力の電気
信号波形、(h)は割算器19の出力波形である。
FIGS. 5(a) to 5(h) are waveform diagrams for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 2, showing changes in electrical signals and light intensity at various parts. The symbols (a) to (h) in FIG. 5 and the symbols (a) to (h) in FIG. 2 correspond to each other. In FIG. 5, (a) is a pulse waveform of light with wavelength λ1, and (b) is a pulse waveform of light with wavelength λ1.
, (c) is the optical fiber 15 for incidence.
(d) is the pulse waveform of the light propagating inside the optical fiber 16 for output, (e) is the electrical output waveform of the output of the photoelectric conversion device 6, (f), (g) are the electrical signal waveforms of the outputs of the sample-and-hold amplifiers 17 and 18, respectively, and (h) is the output waveform of the divider 19.

なお、上記実施例では、発光ダイオードや半導体レーザ
な光源10.11に用いたものを示したが、ハロゲンラ
ンプやタングステンランプ、あるいはガスレーザ等を用
いてもよい。また、上記実施例では、2種類の光源、す
なわち波長λ1の光を発する光源10と、波長λ!の光
を発する光源11を使用した場合について述べたが、波
長λ、。
In the above embodiment, a light emitting diode or a semiconductor laser is used as the light source 10.11, but a halogen lamp, a tungsten lamp, a gas laser, or the like may also be used. Furthermore, in the above embodiment, there are two types of light sources, namely, the light source 10 that emits light with wavelength λ1 and the light source 10 that emits light with wavelength λ! The case has been described in which the light source 11 that emits light of wavelength λ, is used.

λ、を同時に発する光源を使用してもよい。この−例を
第6図に示す。
A light source that simultaneously emits λ may also be used. An example of this is shown in FIG.

第6図において、24はハロゲンランプ、タングステン
ランプあるいは発光ダイオードなど、波長λ1.λ、を
含むスペクトルの光を発する光源、25は光分波器、2
6.27は短尺光ファイバを表わす。この方式は、圧力
によって透過光強度が変化しない波長λ1の光と、透過
光強度が圧力に依存する波長λ、の光を光分波器25で
分渡し、それぞれの波長の光を独立に光電変換し、それ
らを除算することにより圧力を測定するものである。
In FIG. 6, 24 is a halogen lamp, a tungsten lamp, a light emitting diode, etc. with a wavelength of λ1. 25 is an optical demultiplexer; 25 is an optical demultiplexer;
6.27 represents a short optical fiber. In this method, an optical demultiplexer 25 splits light with a wavelength λ1 whose transmitted light intensity does not change with pressure and light with a wavelength λ whose transmitted light intensity depends on pressure, and the light of each wavelength is independently photoelectronized. The pressure is measured by converting and dividing them.

また、光分波器250代りに、光分配器と波長λ1゜λ
、に対す光学波長帯域通過フィルタを組合せた装置を用
いてもよい。この方式の最も簡単で安価な実施例を第7
図に示す。
Also, instead of the optical demultiplexer 250, an optical demultiplexer and a wavelength λ1゜λ
, may be used in combination with an optical wavelength bandpass filter. The simplest and cheapest embodiment of this method is shown in Section 7.
As shown in the figure.

第7図において、28.29は2分岐されたバンドルフ
ァイバ、30.31はそれぞれ波長λ、。
In FIG. 7, 28.29 is a bundle fiber branched into two, and 30.31 is a wavelength λ.

波長λ、に対する波長帯域通過フィルタを表わす。represents a wavelength bandpass filter for wavelength λ.

また、32は光コネクタであり、一種の光分配器として
動作する。
Further, 32 is an optical connector, which operates as a kind of optical distributor.

第8図(a)〜(f)は第7図の実施例の動作を説明す
るための特性図ならびに波形図である。第8図(a)は
光源24のスペクトル図、第8図(b)は光圧力センサ
4に含まれているダイクロインクミラー20の波長λ1
.λ、に対する透過1反射特性で、第4図と同様なもの
である。第8図(C)は波長帯域通過フィルタ30.3
1の特性、第8図(d)。
8(a) to 8(f) are characteristic diagrams and waveform diagrams for explaining the operation of the embodiment of FIG. 7. FIG. 8(a) is a spectrum diagram of the light source 24, and FIG. 8(b) is a wavelength λ1 of the dichroic ink mirror 20 included in the optical pressure sensor 4.
.. The transmission and reflection characteristics with respect to λ are similar to those shown in FIG. Figure 8(C) shows the wavelength bandpass filter 30.3.
1, Figure 8(d).

(e)は波長λ1.λ、の光に対する電気出力信号であ
る。第8図<1>は信号処理後の電圧を表わす。
(e) indicates the wavelength λ1. is the electrical output signal for the light of λ. FIG. 8 <1> represents the voltage after signal processing.

なお、第8図中の符号(d)、  (e)、  (f)
と第7図中の符号(d)、  (e)、 (f)とは対
応させである。
Note that the symbols (d), (e), and (f) in Fig. 8
The symbols (d), (e), and (f) in FIG. 7 correspond to each other.

そして、第8図(d)中の矢印人は光コネクタ32によ
る損失の変動を、矢印Bは圧カフの変動を示している。
The arrows in FIG. 8(d) indicate variations in loss due to the optical connector 32, and the arrows B indicate variations in the pressure cuff.

第7図において、光源24のスペクトル特性。In FIG. 7, the spectral characteristics of the light source 24.

強度が一定であれば、波長λ、の光に対する電気信号の
みが圧力によって変動する。光フネクタ32の損失や光
ファイバ15.16等の曲げによる伝送損失の変化が生
じれば、どちらの光も同じように変動する。そのため、
2つの信号の比は圧力にのみ依存する。
If the intensity is constant, only the electrical signal for light at wavelength λ varies with pressure. If a change in transmission loss occurs due to loss in the optical connector 32 or bending of the optical fiber 15, 16, etc., both lights will fluctuate in the same way. Therefore,
The ratio of the two signals depends only on pressure.

なお、上記各実施例では、光圧力センサ4に使用する波
長依存性をもつ光学素子としてダイクロインクミラー2
0を用いた場合について示したが、半導体や液晶や色・
ガラス等信の光学素子を用いてもよい。
In each of the above embodiments, the dichroic ink mirror 2 is used as the wavelength-dependent optical element used in the optical pressure sensor 4.
The case where 0 is used is shown, but semiconductors, liquid crystals, colors, etc.
An optical element made of glass or the like may also be used.

さらに1上記各実施例では透過型の光圧力センサ4につ
いて述べたが、第9図、第11図に示す実施例のように
反射型にすることもできる。以下、第9図、第11図に
ついて説明する。
Furthermore, in each of the above embodiments, a transmission type optical pressure sensor 4 has been described, but a reflection type can also be used as in the embodiments shown in FIGS. 9 and 11. Below, FIGS. 9 and 11 will be explained.

第9図において、光ファイバ15.マイクロレンズ21
等を介して光圧力センサ4に導かれてきた波長λ2の光
は、ダイクロイックミラー20で反射され、同じ光ファ
イバ15で受光され、ビームスプリンタ33を通って光
電変換装置6で電気信号に変換される。一方、波長λ1
の光はダイクロイックミラー20を透過し、ダイヤフラ
ム5に付けられたミラー34によって反射され、光ファ
イバ15.ビームスプリッタ33を介して光電変換装置
6で電気信号に変換される。外部の圧力Tによってミラ
ー34の位置が変化するので、波長λ1の光に対する電
気信号は圧力の関数となる、。
In FIG. 9, optical fiber 15. Micro lens 21
The light of wavelength λ2 that has been guided to the optical pressure sensor 4 via the dichroic mirror 20 is reflected by the dichroic mirror 20, is received by the same optical fiber 15, passes through the beam splinter 33, and is converted into an electrical signal by the photoelectric conversion device 6. Ru. On the other hand, the wavelength λ1
The light passes through the dichroic mirror 20, is reflected by the mirror 34 attached to the diaphragm 5, and is connected to the optical fiber 15. It is converted into an electrical signal by the photoelectric conversion device 6 via the beam splitter 33. Since the position of the mirror 34 changes depending on the external pressure T, the electrical signal for light of wavelength λ1 becomes a function of pressure.

一方、波長λ、の光に対する電気信号は圧力に依存しな
い。従って、波長λ、の光を信号光、波長λ、の光を参
照光として使用できる。また、この構成法を用いれば、
第1θ図のようにダイクロイックミラー20と波長λ1
に対するミラー34を一体化することも可能である。
On the other hand, the electrical signal for light with wavelength λ does not depend on pressure. Therefore, the light with the wavelength λ can be used as the signal light, and the light with the wavelength λ can be used as the reference light. Also, if you use this construction method,
As shown in Fig. 1θ, the dichroic mirror 20 and the wavelength λ1
It is also possible to integrate the mirror 34 for the mirror 34 .

次に第11図によりバンドルファイバを用いた実施例に
ついて述べる。2分岐された一方のバンドルファイバ2
から波長λ1.λ、の光を光圧力センサ4に送る。光圧
力センサ4は、波長λ、の光を透過し、波長λ、の光を
反射するダイクロイックミラー20と外部圧力によって
変位するダイヤフラム5から構成されている。ダイヤフ
ラム5の光入射面には反射膜35が設けられている。ダ
イクロイックミラー20で反射された波長λ、の光とダ
イヤフラム5で反射された波長λ1の光は、2分岐され
た他方のバンドルファイバ3で受光され、光受信部に導
かれる。光受信部では、例えば第11図に示されている
ように、バンドルファイバ3がサラにバンドルファイ/
<28.29に2分岐されており、それらの先端に波長
λ、のみを透り、それぞれ光電変換装置6によって波長
ハに対する信号と波長λ、に対する信号を独立に取り出
すことができるよう罠なっている。ダイクロイックミラ
ー20は圧力によって動かないように構成されているの
で、波長λ、の信号は圧力に依存するが、波長λ、の信
号は圧力に依存しない。従って、これらを信号処理すれ
ば、高精度な圧力測定ができる。また、第11図ではダ
イクロイックミラー20とダイヤフラム5を用いた構成
例について述べたが、液晶のような材料に圧力を加える
と、その反射特性が波長依存性を示すので、前述したも
のと同様な2波長方式の圧力計測装置を提供することが
oJ能、である。
Next, an embodiment using bundle fibers will be described with reference to FIG. One bundle fiber 2 branched into two
from wavelength λ1. λ, is sent to the optical pressure sensor 4. The optical pressure sensor 4 includes a dichroic mirror 20 that transmits light with a wavelength λ and reflects light with a wavelength λ, and a diaphragm 5 that is displaced by external pressure. A reflective film 35 is provided on the light incident surface of the diaphragm 5 . The light with a wavelength λ reflected by the dichroic mirror 20 and the light with a wavelength λ1 reflected by the diaphragm 5 are received by the other branched fiber bundle 3 and guided to the optical receiver. In the optical receiving section, for example, as shown in FIG.
<28.29, and a trap is installed at the tip of each branch so that only the wavelength λ can pass through, and the signal for the wavelength C and the signal for the wavelength λ can be extracted independently by the photoelectric conversion device 6. There is. Since the dichroic mirror 20 is configured not to move due to pressure, the signal at wavelength λ depends on pressure, but the signal at wavelength λ does not depend on pressure. Therefore, if these signals are processed, highly accurate pressure measurement can be performed. In addition, in FIG. 11, we have described an example of a configuration using the dichroic mirror 20 and the diaphragm 5, but when pressure is applied to a material such as liquid crystal, its reflection characteristics show wavelength dependence, so it is possible to use a structure similar to that described above. OJ's ability is to provide a two-wavelength pressure measurement device.

以上詳細に説明したように、この発明は圧力によって光
の透過率または反射率が変化し、しかもそれが波長依存
性をもつ光圧力センサを用い、2波長方式によって光圧
力計測装置を構成したので、光フアイバ中や光コネクタ
における損失が測定誤差として入ることがなくなるため
、高精度に圧力を測定できる効果がある。
As explained in detail above, the present invention uses an optical pressure sensor in which the transmittance or reflectance of light changes depending on pressure and is wavelength dependent, and configures an optical pressure measuring device using a two-wavelength method. Since loss in the optical fiber or optical connector is not introduced as a measurement error, pressure can be measured with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の光フアイバ応用圧力計測装置の一例を示
す構成図、第2図はこの発明の一実施例を示す構成図、
第3図は第2図の実施例に用いた光圧力センサの一例を
示す構成図、第4図は同じく光圧力センサに使用される
ダイクロイックミラーの波長λ1.λ、に対する透過2
反射特性図、第5図(a)〜(h)は第2図の実施例の
動作説明のための各部の光パルスまたは電気パルスの波
形図、第6図、第7図はこの発明の他の実施例をそれぞ
れ示す構成図、第8図(a)〜(f)は第7図に示した
実施例の動作を説明するための要部の特性図ならひに光
パルスまたは電気パルスの波形図、第9図はこの発明の
さらに他の実施例を示す構成図、第1O図は第9図に示
す実施例に用いる光圧力センサの他の構成例を示す図、
第11図はこの発明のさらに他の実施例を示す構成図で
ある。 図中、2,3は/−ンドルファイバ、4は光圧力センサ
、5はダイヤフラム、6は光電変換装置、1は圧力、8
.9は駆動回路、10.11は波長λ1.λ、の光を発
する光源、12は光合波器、13〜16は光ファイバ、
ILlBはサンプルホ−ルド増幅器、19は割算器、2
0はダイクルイックミラー、21,22はマイク−レン
ズ、23は圧力センサのケース、24は波長λ8.λ2
を含むスペクトルを発する光源、25は光分波426゜
2Tは短尺光ファイバ、28.29はバンドルファイバ
、30.31は波長λ1.λ、を通過させる波長帯域通
過フィルタ、32は光コネクタ、33はビームスプリッ
タ、34はミラー、35は反射膜である。なお、図中の
同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛野信−(外1名) 第1図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図 b  j+
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventional optical fiber applied pressure measuring device, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of the optical pressure sensor used in the embodiment of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram showing the wavelength λ1 of the dichroic mirror also used in the optical pressure sensor. Transmission 2 for λ
Reflection characteristic diagrams, FIGS. 5(a) to (h) are waveform diagrams of optical pulses or electric pulses at various parts for explaining the operation of the embodiment of FIG. 2, and FIGS. 6 and 7 are diagrams of other parts of the invention. FIGS. 8(a) to 8(f) are characteristic diagrams of main parts for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. FIG. 9 is a configuration diagram showing still another embodiment of the present invention, and FIG. 1O is a diagram showing another configuration example of the optical pressure sensor used in the embodiment shown in FIG. 9.
FIG. 11 is a configuration diagram showing still another embodiment of the present invention. In the figure, 2 and 3 are fibers, 4 is an optical pressure sensor, 5 is a diaphragm, 6 is a photoelectric conversion device, 1 is pressure, and 8
.. 9 is a drive circuit, 10.11 is a wavelength λ1. 12 is an optical multiplexer, 13 to 16 are optical fibers,
ILlB is a sample and hold amplifier, 19 is a divider, 2
0 is a dichroic mirror, 21 and 22 are microphone lenses, 23 is a pressure sensor case, and 24 is a wavelength λ8. λ2
25 is an optical demultiplexer 426°2T is a short optical fiber, 28.29 is a bundle fiber, and 30.31 is a wavelength λ1. 32 is an optical connector, 33 is a beam splitter, 34 is a mirror, and 35 is a reflective film. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts. Agent Makoto Kuzuno - (1 other person) Figure 1 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 10 b j+

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)2つの波長の光を発生する光源と、圧力に対する
透過または反射特性が波長依存性を有する光圧力センサ
と、前記2つの波長の光を導光し前記光圧力センサに入
射させる信号伝送路としての光ファイバと、前記光圧力
センサからの透過光または反射光を受光し電気信号に変
換する光電変換装置と、この光電変換装置で得られる2
つの電気信号のうち一方を信号光、他方を参照光として
処理する信号処理回路とを備えたことを特徴とする光フ
ァイバを用いた圧力計測装置。 (21光源として、それぞれ波長の異なる光を発生する
2種類の発光体を用いたことを特徴とする特許請求の範
囲第(1)項記載の光ファイバを用いた圧力計測装置。 (3)  光源として、2つの波長の光を共に発するも
のを使用して光受信部で前記両波長に対する波長帯域通
過フィルタによりそれぞれの波長の光に分離するものを
用いたことを特徴とする特許請求の範囲第(11項記載
の光ファイバを用いた圧力計測装置。 (4)一方の波長の光は透過し、他方の波長の光は反射
するダイクロイックミラーとダイヤプラムを用いて光圧
力センサを構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
(1)項記載の光ファイバを用いた圧力計測装置。 (5)透過率が波長依存性を有する半導体とダイヤプラ
ムを用いて光圧力センサを構成したことを特徴とする特
許請求の範囲第+11項記載の光ファイバを用いた圧力
計測装置。 (6)  透過率が波長依存性を有するカルコーゲンガ
ラスとダイヤプラムを用(・て光圧力センサを構成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第(11項記載の光フ
ァイバを用いた圧力計測装置。 (7)一方の波長の光は透過し、他方の波長の光は反射
するダイクロイックミラーと、前記一方の波長の光を反
射するミラーと、ダイヤプラムで構成された光圧力セン
サを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載の光ファイバを用いた圧力計測装置。 (8)  光源をパルス駆動し、2つの波長に対する光
電変換装置出力電気信号を、前記光源の駆動回路と同期
をかけられたサンプルホールド増幅器によって直流信号
に変換し、前記それぞれの波長に対する信号の比を信号
処理回路で求めることを特徴とする特許請求の範囲第(
り項記載の光ファイバを用いた圧力計測装置。
[Scope of Claims] (1) A light source that generates light of two wavelengths; an optical pressure sensor whose transmission or reflection characteristics with respect to pressure are wavelength-dependent; an optical fiber as a signal transmission path that is incident on the sensor; a photoelectric conversion device that receives transmitted light or reflected light from the optical pressure sensor and converts it into an electrical signal;
1. A pressure measurement device using an optical fiber, comprising a signal processing circuit that processes one of two electrical signals as a signal light and the other as a reference light. (21) A pressure measuring device using an optical fiber according to claim (1), characterized in that two types of light emitters each emitting light of a different wavelength are used as the light source. (3) Light source As claimed in claim 1, the method uses a device that emits light of two wavelengths together and separates the light into the respective wavelengths using a wavelength bandpass filter for both wavelengths in the optical receiving section. (Pressure measurement device using an optical fiber as described in Section 11. (4) An optical pressure sensor is constructed using a dichroic mirror and a diaphragm that transmit light of one wavelength and reflect light of the other wavelength. A pressure measuring device using an optical fiber according to claim (1), characterized in that (5) an optical pressure sensor is constructed using a semiconductor and a diaphragm whose transmittance is wavelength dependent. A pressure measuring device using an optical fiber according to Claim No. A pressure measuring device using an optical fiber according to claim 11. (7) a dichroic mirror that transmits light of one wavelength and reflects light of the other wavelength; A pressure measuring device using an optical fiber according to claim (1), characterized in that it uses an optical pressure sensor composed of a mirror that reflects light and a diaphragm. (8) A light source The output electric signals of the photoelectric conversion device for two wavelengths are converted into DC signals by a sample-and-hold amplifier synchronized with the driving circuit of the light source, and the ratio of the signals for each of the wavelengths is determined by a signal processing circuit. Claim No. 1 characterized in that it seeks (
A pressure measuring device using an optical fiber as described in the above section.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62150117A (en) * 1985-12-18 1987-07-04 スミス インダストリ−ズ パブリツク リミテツド カンパニ− Optical converter
JPS63317718A (en) * 1987-06-22 1988-12-26 Saginomiya Seisakusho Inc Optical apparatus for measurement
US4798951A (en) * 1987-12-14 1989-01-17 Consolidated Controls Corporation Fiber optic displacement transducer with dichroic target
JP2007101324A (en) * 2005-10-03 2007-04-19 Yamatake Corp Differential pressure measuring system and method
CN115219025A (en) * 2022-07-18 2022-10-21 济南大学 Measuring device based on double-core optical fiber and optical pressure measuring device and method manufactured by same
CN115219023A (en) * 2022-07-18 2022-10-21 济南大学 Pendulum type optical pressure measuring device and method based on double-core optical fiber interferometer
CN115219024A (en) * 2022-07-18 2022-10-21 济南大学 Optical pressure measuring device and method based on optical fiber disc type differential measurement principle
CN115235622A (en) * 2022-07-18 2022-10-25 济南大学 Pendulum type optical pressure measuring device and method based on double-core optical fiber

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62150117A (en) * 1985-12-18 1987-07-04 スミス インダストリ−ズ パブリツク リミテツド カンパニ− Optical converter
JPS63317718A (en) * 1987-06-22 1988-12-26 Saginomiya Seisakusho Inc Optical apparatus for measurement
US4798951A (en) * 1987-12-14 1989-01-17 Consolidated Controls Corporation Fiber optic displacement transducer with dichroic target
JP2007101324A (en) * 2005-10-03 2007-04-19 Yamatake Corp Differential pressure measuring system and method
CN115219025A (en) * 2022-07-18 2022-10-21 济南大学 Measuring device based on double-core optical fiber and optical pressure measuring device and method manufactured by same
CN115219023A (en) * 2022-07-18 2022-10-21 济南大学 Pendulum type optical pressure measuring device and method based on double-core optical fiber interferometer
CN115219024A (en) * 2022-07-18 2022-10-21 济南大学 Optical pressure measuring device and method based on optical fiber disc type differential measurement principle
CN115235622A (en) * 2022-07-18 2022-10-25 济南大学 Pendulum type optical pressure measuring device and method based on double-core optical fiber

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