JPS6093945A - 光伝送式計測装置の伝送損失補償方法 - Google Patents
光伝送式計測装置の伝送損失補償方法Info
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- JPS6093945A JPS6093945A JP20315783A JP20315783A JPS6093945A JP S6093945 A JPS6093945 A JP S6093945A JP 20315783 A JP20315783 A JP 20315783A JP 20315783 A JP20315783 A JP 20315783A JP S6093945 A JPS6093945 A JP S6093945A
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- signal
- measurement
- optical
- optical fiber
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/256—Arrangements using two alternating lights and one detector
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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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）産業上の利用分野
この発明は、計々り分野で使用される光伝送式計測装置
の伝送損失補償方法に関する。
の伝送損失補償方法に関する。
（ロ）従来技術
光ファイバを用いた従来の光伝送式１１測装置のブロッ
ク図を第１図に示している。同図において１は計測装置
本体である。このｎ１測装置本体１には、周波数の異な
る測定光（波長式１）と参照光（波長式２）を出力する
光源２．３が設りられており、この光源２．３より出力
される測定光と参照光は、光ファイバ４より光センサ５
に入力されるようになっている。光センサ５に入力され
た測定光と参照光は、測定光のみが被測定物体６に入射
される。入射された測定光は被測定物体６で反射され、
あるいは透過して導出されるが、導出された測定光の光
量は、被測定物体６の物理的性質に対応したものとなる
。参照光は被測定物体６に照射されず直接導出される。
ク図を第１図に示している。同図において１は計測装置
本体である。このｎ１測装置本体１には、周波数の異な
る測定光（波長式１）と参照光（波長式２）を出力する
光源２．３が設りられており、この光源２．３より出力
される測定光と参照光は、光ファイバ４より光センサ５
に入力されるようになっている。光センサ５に入力され
た測定光と参照光は、測定光のみが被測定物体６に入射
される。入射された測定光は被測定物体６で反射され、
あるいは透過して導出されるが、導出された測定光の光
量は、被測定物体６の物理的性質に対応したものとなる
。参照光は被測定物体６に照射されず直接導出される。
なお、７は光センサ（２）
５内の分波器、８は合波器である。
光センサ５より導出された測定光及び参照光は、光ファ
イバ９により計測装置本体１に伝送される。
イバ９により計測装置本体１に伝送される。
伝送されて来た測定光と参照光は、分波器１０で分波さ
れ、それぞれ受光素子（ホトダイオード）１１．１２で
個別に電気信号に変換され１．それぞれ増幅器１３．１
４で増幅されて除算器１５に入力されるようになってい
る。除算器１５では、測定光信号を参照光信号で除算し
て、伝送路損失の変動等を補償した測定出力信号ｅｏを
得るようにしている。
れ、それぞれ受光素子（ホトダイオード）１１．１２で
個別に電気信号に変換され１．それぞれ増幅器１３．１
４で増幅されて除算器１５に入力されるようになってい
る。除算器１５では、測定光信号を参照光信号で除算し
て、伝送路損失の変動等を補償した測定出力信号ｅｏを
得るようにしている。
上記した従来の光伝送式計測装置では、光センサより導
出された測定光と参照光を個別の受光素子で光電変換す
るものであるから、受光素子を２個要する上、分波器も
必要である。しかし受光素子を２個使用するとなると、
特性の等しいものを使用せねばならず、また分波器は温
度特性の良好なものを使用せねばならず、したがって装
置全体のコストをアップするという欠点があった。
出された測定光と参照光を個別の受光素子で光電変換す
るものであるから、受光素子を２個要する上、分波器も
必要である。しかし受光素子を２個使用するとなると、
特性の等しいものを使用せねばならず、また分波器は温
度特性の良好なものを使用せねばならず、したがって装
置全体のコストをアップするという欠点があった。
（ハ）目的
（３）
上記に鑑み、この発明の目的は、本体装置内で分波器を
使用せず、光電変換素子（受光素子）も１個で足り、そ
れでいて光伝送損失の変動を正Ｕ（「に補償し得る光伝
送式計測装置の伝送１１１失補１１゛（方法を提供する
ことである。
使用せず、光電変換素子（受光素子）も１個で足り、そ
れでいて光伝送損失の変動を正Ｕ（「に補償し得る光伝
送式計測装置の伝送１１１失補１１゛（方法を提供する
ことである。
（ニ）構成
上記目的を達成するために、この発明の伝送損失補償方
法は、測定光と参照光を互いに周波数の異なるパルス信
号の変調光とし、光センサから光ファイバにより伝送導
出される測定光と参照光を１個の光電変換素子により受
光して電気信号に変換し、得られた測定光と参照光に対
応する合成電気信号を、前記周波数の異なるパルス信号
で同期検波し、測定光信号と参照光信号を分離し、この
測定光信号と参照光信号で前記除算を行うようにしてい
る。
法は、測定光と参照光を互いに周波数の異なるパルス信
号の変調光とし、光センサから光ファイバにより伝送導
出される測定光と参照光を１個の光電変換素子により受
光して電気信号に変換し、得られた測定光と参照光に対
応する合成電気信号を、前記周波数の異なるパルス信号
で同期検波し、測定光信号と参照光信号を分離し、この
測定光信号と参照光信号で前記除算を行うようにしてい
る。
（ホ）実施例
以下、実施例により、この発明をさらにｉｌ’ｌ’細に
説明する。
説明する。
第２図は、この発明の１実施例を示す光伝送式（４）
計測装置のブロック図である。同図において、計測装置
本体２１内には、測定光用の光源として発光ダイオード
２２、参照光用の光源として発光ダイオード２３が設け
られている。これら発光ダイオード２２．２３は駆動回
路２４．２５よりのパルス信号により、点灯駆動すなわ
ち変調されるようになっている。駆動回路２４のパルス
信号は、周波数ｒ１ （波長入１）であるに対し、駆動
回路２５のパルス信号は、Ｆ２ （波長入２）であり、
ｆ２＝２ｆｔに選ばれている（第３図のＦｌ、Ｆ２参照
）。そしてこれら両信号のデユティ比は、５０％に選ば
れている。
本体２１内には、測定光用の光源として発光ダイオード
２２、参照光用の光源として発光ダイオード２３が設け
られている。これら発光ダイオード２２．２３は駆動回
路２４．２５よりのパルス信号により、点灯駆動すなわ
ち変調されるようになっている。駆動回路２４のパルス
信号は、周波数ｒ１ （波長入１）であるに対し、駆動
回路２５のパルス信号は、Ｆ２ （波長入２）であり、
ｆ２＝２ｆｔに選ばれている（第３図のＦｌ、Ｆ２参照
）。そしてこれら両信号のデユティ比は、５０％に選ば
れている。
発光ダイオード２２．２３より出力される測定光、参照
光は、１本の光ファイバ２６を経て光センサ２７に入力
されるようになっている。光センサ２７は、第１図で使
用した光センサ５と同様のものが使用される。入力され
た参照光は、分波器２９、合波器３０を経てそのまま導
出されるが、測定光は分波器２９で参照光と分波されて
被測定物体２８に照射され、被測定物体２８で反射（あ
（５） るいは透過）して、合波器３０で百び参照光と合波され
て、光センサ２７外に導出される。
光は、１本の光ファイバ２６を経て光センサ２７に入力
されるようになっている。光センサ２７は、第１図で使
用した光センサ５と同様のものが使用される。入力され
た参照光は、分波器２９、合波器３０を経てそのまま導
出されるが、測定光は分波器２９で参照光と分波されて
被測定物体２８に照射され、被測定物体２８で反射（あ
（５） るいは透過）して、合波器３０で百び参照光と合波され
て、光センサ２７外に導出される。
導出された測定光及び参照光は光ファイバ３１を経て、
計測装置本体２１に伝送される。
計測装置本体２１に伝送される。
光ファイバ３１は、計測装置本体２１内で１１陽１の受
光素子３２に結合され、受光素子３２は受光した測定光
及び参照光を電気信号に変換する。受光素子３２の出力
信号は、増幅器３３に加えられて増幅され、同期検波回
路３４．３５に入力される。同期検波回路３４は駆動回
路２４のパルス信号ｆ１によって同期検波され、同期検
波回路３５は駆動回路２５のパルス信号ｆ２にＪ−って
同期検波され、それぞれ周波数ｆ１の信号成分すなわち
測定光信号成分と、周波数ｆ２の信号成分すなわち参照
光信号成分を分離して出力するようになっている。同期
検波回路３４．３５の出力は、平均化回路３６．３７に
入力され、レベル平均されて除算器３８に入力される。
光素子３２に結合され、受光素子３２は受光した測定光
及び参照光を電気信号に変換する。受光素子３２の出力
信号は、増幅器３３に加えられて増幅され、同期検波回
路３４．３５に入力される。同期検波回路３４は駆動回
路２４のパルス信号ｆ１によって同期検波され、同期検
波回路３５は駆動回路２５のパルス信号ｆ２にＪ−って
同期検波され、それぞれ周波数ｆ１の信号成分すなわち
測定光信号成分と、周波数ｆ２の信号成分すなわち参照
光信号成分を分離して出力するようになっている。同期
検波回路３４．３５の出力は、平均化回路３６．３７に
入力され、レベル平均されて除算器３８に入力される。
次に、上記実施例計測装置の動作を説明する。
計測装置２１の電源が投入されると、駆動回路（６）
２４．２５は、それぞれ第３図のＦ】、Ｆ２ムこ示ず波
形のパルス信号を出力する。これにより発光ダイオード
２２．２３が駆動され、第３図のＦｌ、Ｆ２と同波形の
パルスの測定光と参照光を光ファイバ２６に出力する。
形のパルス信号を出力する。これにより発光ダイオード
２２．２３が駆動され、第３図のＦｌ、Ｆ２と同波形の
パルスの測定光と参照光を光ファイバ２６に出力する。
光ファイバ′２６内で、これら測定光と参照光の波形は
合成されるので、その光量変化波形は第３図のＡに示す
ようになる。この光信号は光センサ２７に入力されるが
、分波器２７で波形Ｆ１の測定光と波形Ｆ２の参照光に
分波され、測定光のみが被測定物体２８に照射される。
合成されるので、その光量変化波形は第３図のＡに示す
ようになる。この光信号は光センサ２７に入力されるが
、分波器２７で波形Ｆ１の測定光と波形Ｆ２の参照光に
分波され、測定光のみが被測定物体２８に照射される。
そして被測定物体２８の物理量に応じて、反射測定光が
１＃られる。分波器２９よりの参照光と被測定物体より
の測定光が再び合波器３０で合波されて、光ファイバ３
１により計測装置本体２１に伝送される。この場合、伝
送中の光の波形も第３図Ａの波形と同様である。この合
成光信号は受光素子３２で受光され、電気信号に変換さ
れる。
１＃られる。分波器２９よりの参照光と被測定物体より
の測定光が再び合波器３０で合波されて、光ファイバ３
１により計測装置本体２１に伝送される。この場合、伝
送中の光の波形も第３図Ａの波形と同様である。この合
成光信号は受光素子３２で受光され、電気信号に変換さ
れる。
そして増幅器３３で増幅される。この増幅器３３の出力
信号波形も、第３図Ａと略同様の波形である。この信号
が同期検波回路３４．３５に加えら（７） れて、同期検波される。同期検波回路３４は、駆動回路
２４のパルス信号Ｆ１によって同期検波されるので、タ
イミングｔ１〜オ、３、Ｌ５〜ｔ７、・・・に対応する
波形へのレベル成分を出力する。
信号波形も、第３図Ａと略同様の波形である。この信号
が同期検波回路３４．３５に加えら（７） れて、同期検波される。同期検波回路３４は、駆動回路
２４のパルス信号Ｆ１によって同期検波されるので、タ
イミングｔ１〜オ、３、Ｌ５〜ｔ７、・・・に対応する
波形へのレベル成分を出力する。
そのため同期検波回１／３３４の出力波形は第３図のＢ
に示すものとなる。一方、同期検波回路３５は、駆動回
路２５のパルス信号Ｆ２によって同期検波されるので、
タイミングｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、・・
・に対応する波形へのレベル成分を出力する。そのため
同期検波回１／８３５の１１１力波形は第３図のＣに示
すものとなる。
に示すものとなる。一方、同期検波回路３５は、駆動回
路２５のパルス信号Ｆ２によって同期検波されるので、
タイミングｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、・・
・に対応する波形へのレベル成分を出力する。そのため
同期検波回１／８３５の１１１力波形は第３図のＣに示
すものとなる。
出力波形Ｂに着目すると、そのレベルは、ｔ１〜ｔ２で
はＦ１＋Ｆ２であり、Ｅ２〜ｔ３ではＦｌ−Ｆ２である
。そのため、Ｌ１〜（３でのレベル和はＦＩ＋Ｆ２十Ｆ
１−Ｆ２＝２Ｆ＋きなる。
はＦ１＋Ｆ２であり、Ｅ２〜ｔ３ではＦｌ−Ｆ２である
。そのため、Ｌ１〜（３でのレベル和はＦＩ＋Ｆ２十Ｆ
１−Ｆ２＝２Ｆ＋きなる。
すなわち同期検波回路３４の出力には、Ｆ２の信号成分
が打消されて導出されない。
が打消されて導出されない。
また、出力波形Ｃに着目すると、そのレベルは、ｔ１〜
ｔ２でＦ １ ＋ Ｆ ２、ｔ３〜ｔ４ではＦ２−Ｆｌ
である。そのためｔ１〜ｔ５での１７ヘル和は、（８） Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ２−Ｆ１＝２Ｆ２となる。すなわち、Ｆ
２の信号成分は打消されて、同期検波回路３５の出力に
は導出されない。
ｔ２でＦ １ ＋ Ｆ ２、ｔ３〜ｔ４ではＦ２−Ｆｌ
である。そのためｔ１〜ｔ５での１７ヘル和は、（８） Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ２−Ｆ１＝２Ｆ２となる。すなわち、Ｆ
２の信号成分は打消されて、同期検波回路３５の出力に
は導出されない。
以上のようにして、Ｆｌの信号成分すなわち測定光の信
号成分と、Ｆ２の信号成分すなわち参照光の信号成分は
、同期検波回路３４．３５で完全に分離される。ただ同
期検波回路３４．３５の出力波形は、第３図Ｂ、Ｃに示
すように凸凹があるので、平均化回路３６．３７で平均
化され、平均化レベルが除算器３８に入力される。除算
器３８は測定光信号レベルを参照光信号レベルで除算し
、伝送損失の変動を補償した測定信号出力ｅｏを得る。
号成分と、Ｆ２の信号成分すなわち参照光の信号成分は
、同期検波回路３４．３５で完全に分離される。ただ同
期検波回路３４．３５の出力波形は、第３図Ｂ、Ｃに示
すように凸凹があるので、平均化回路３６．３７で平均
化され、平均化レベルが除算器３８に入力される。除算
器３８は測定光信号レベルを参照光信号レベルで除算し
、伝送損失の変動を補償した測定信号出力ｅｏを得る。
なお、上記実施例では、測定光と参照光の周波数比を１
：２としているが、１：２ｎ（ｎ：１．２．３・・・）
の関係のものを使用してもよい。
：２としているが、１：２ｎ（ｎ：１．２．３・・・）
の関係のものを使用してもよい。
（へ）効果
この発明によれば、光電変換素子の使用が１個であり、
測定光も参照光も併せて光電変換されるので、光電変換
素子のバラツキによる補償誤差が（９） 生じることがない。また、必要とされる光電変換素子が
１個で済む」二、分波器が不用なので、計測装置を安価
に製作することができる。
測定光も参照光も併せて光電変換されるので、光電変換
素子のバラツキによる補償誤差が（９） 生じることがない。また、必要とされる光電変換素子が
１個で済む」二、分波器が不用なので、計測装置を安価
に製作することができる。
第１図は従来の光伝送式計測装置のブロック図、第２図
はこの発明の１実施例を示す光伝送式計測装置のブロッ
ク図、第３図は同光伝送式計測装置の動作を説明するた
めの信号波形タイムチャー１・である。 ２２・２３：発光ダイオード、 ２６・３１：光ファイバ、 ２７：光センサ、３２：受光素子、 ３４・３５：同期検波回路、 ３８：除算器 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士 中 利 茂 信 （１０）
はこの発明の１実施例を示す光伝送式計測装置のブロッ
ク図、第３図は同光伝送式計測装置の動作を説明するた
めの信号波形タイムチャー１・である。 ２２・２３：発光ダイオード、 ２６・３１：光ファイバ、 ２７：光センサ、３２：受光素子、 ３４・３５：同期検波回路、 ３８：除算器 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士 中 利 茂 信 （１０）
Claims (1)
- （１）光源よりの測定光と参照光を光ファイバを用いて
光センサに伝送し、この光センサで測定光のみを被測定
物に照射し、被測定物より得られる測定光と前記参照光
を光ファイバで伝送導出し、前記測定光の光量を前記参
照光の光量で除算して、前記被測定物の物理量を測定す
る光伝送式計測装置において、 前記測定光と前記参照光は、互いに周波数の異なるパル
ス信号の変調光とし、前記光センサから光ファイバによ
り伝送導出される測定光と参照光を１個の光電変換素子
により受光して電気信号に変換し、得られた測定光と参
照光に対応する合成電気信号を、前記周波数の異なるパ
ルス信号で同期検波し、前記測定光信号と前記参照光信
号を分離し、この測定光信号と参照光信号で前記除算を
行うようにした光伝送式計測装置の伝送損失補償（１） 方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20315783A JPS6093945A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 光伝送式計測装置の伝送損失補償方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20315783A JPS6093945A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 光伝送式計測装置の伝送損失補償方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093945A true JPS6093945A (ja) | 1985-05-25 |
Family
ID=16469374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20315783A Pending JPS6093945A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 光伝送式計測装置の伝送損失補償方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6093945A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0249115A (ja) * | 1988-05-31 | 1990-02-19 | Toshiba Corp | 変位測定装置とそれを利用した圧力測定装置 |
| JP2018059864A (ja) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 日本放送協会 | アンテナ特性測定装置 |
| JP2019522202A (ja) * | 2016-07-11 | 2019-08-08 | ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・アクチボラグ | 溶液中の物質の吸光度を測定するための方法およびそのための測定装置 |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP20315783A patent/JPS6093945A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0249115A (ja) * | 1988-05-31 | 1990-02-19 | Toshiba Corp | 変位測定装置とそれを利用した圧力測定装置 |
| JP2019522202A (ja) * | 2016-07-11 | 2019-08-08 | ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・アクチボラグ | 溶液中の物質の吸光度を測定するための方法およびそのための測定装置 |
| US11815451B2 (en) | 2016-07-11 | 2023-11-14 | Cytiva Sweden Ab | Method for measuring the absorbance of a substance in a solution and a measuring device therefor |
| JP2018059864A (ja) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 日本放送協会 | アンテナ特性測定装置 |
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