KR20220073772A - 광섬유 온도 프로브용 교정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학 온도 감지 프로브; 커넥터를 통해 프로브를 변환기와 인터페이스하기 위해 프로브에 결합된 케이블; 상기 프로브에서 상기 케이블을 통해 운반되는 광섬유; 및 상기 프로브 또는 커넥터에 위치된 교정 모듈을 포함하고, 상기 커넥터는 상기 교정 모듈이 상기 커넥터를 통해 상기 변환기와 통신 가능하게 하는 적어도 2개의 전기 전도체를 포함하는 온도 감지 시스템을 제공한다. 본 발명은 또한 커넥터에 결합된 케이블을 통해 광 온도 감지 프로브를 변환기에 연결하기 위한 커넥터로서, 상기 케이블로부터 상기 변환기로 광섬유를 운반하기 위한 보어; 적어도 2개의 접점; 및 적어도 2개의 접점을 통한 적어도 2개의 전기 접속을 포함하는 커넥터를 제공한다. 본 발명은 또한 광 온도 감지 프로브를 변환기에 연결하기 위한 연장 케이블로서, 상기 연장 케이블은 제1 단부와 제2 단부, 및 상기 연장 케이블을 통해 상기 프로브로부터 상기 변환기로 신호를 전달하기 위해 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에서 연장되는 적어도 2개의 전기 전도체를 포함하는 연장 케이블을 제공한다.

Description

광섬유 온도 프로브용 교정 시스템

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2019년 9월 20일에 출원된 미국 가특허출원 제62/903,486호에 대한 우선권을 주장하며, 그 내용은 본 명세서에 참조로 포함된다.

본 발명은 일반적으로 광섬유 온도 프로브, 특히 이러한 광섬유 온도 프로브에 대한 교정 시스템에 관한 것이다.

온도 프로브와 같은 광섬유 온도 센서는 일반적으로 감지 물질(예를 들어, 인광체(phosphor))에 빛을 전달할 수 있는 광섬유를 포함한다. 빛은 인광체를 비추고 인광체는 눈에 띄게 빛난다. 인광체의 온도는 방출된 빛의 특정 특성의 변화를 관찰함으로써 결정될 수 있다.

온도 센서와 마찬가지로 열화상 인광체 센서는 직접적으로 온도를 측정하는 것이 아니라 강한 온도 의존성을 나타내는 물리적 특성, 예를 들어 인광(phosphorescence) 시간 감쇠를 측정한다. 이 특성이 안정적이고 정확한 온도 소스와 관련하여 측정되면, 그 결과적인 관계 또는 교정 곡선을 이용하여 측정된 물리적 특성, 예를 들어 시간 감쇠와 온도 사이를 변환하여 센서 기능을 활성화할 수 있다.

이 접근 방식은 제품군에 대한 단일 교정 곡선을 이용하거나('일괄 교정'(batch calibration)으로 알려짐), 또는 교정 곡선을 감지 요소와 개별적으로 일치하는 교정 곡선('일치 교정(matched calibration)으로 알려짐)을 사용하여 열화상 인광체 센서의 제조에 성공적으로 사용되었다. 일괄 교정 접근 방식의 문제는 제조 프로브 기능을 기반으로 프로브 정확도 기능에 상한선이 부과된다는 것이다. 한편, 일치 교정 시스템은 훨씬 더 높은 정확도를 제공할 수 있지만, 감지 요소 및 관련 전자 장치가 상호 교환할 수 없다는 사실에 의해 제한되어 일반적으로 이러한 장치의 매력을 제한한다.

본 발명의 목적은 온도 프로브와 같은 광섬유 온도 센서에 대한 교정 데이터를 제공하는 것과 관련하여 전술한 문제를 해결하는 데에 있다.

일 양태에서, 광학 온도 감지 프로브; 커넥터를 통해 프로브를 변환기와 인터페이스하기 위해 프로브에 결합된 케이블; 상기 프로브에서 상기 케이블을 통해 운반되는 광섬유; 및 상기 프로브 또는 커넥터에 위치된 교정 모듈을 포함하고, 상기 커넥터는 상기 교정 모듈이 상기 커넥터를 통해 상기 변환기와 통신 가능하게 하는 적어도 2개의 전기 전도체를 포함하는 온도 감지 시스템이 제공된다.

커넥터에 결합된 케이블을 통해 광 온도 감지 프로브를 변환기에 연결하기 위한 커넥터로서, 상기 케이블로부터 상기 변환기로 광섬유를 운반하기 위한 보어(bore); 적어도 2개의 접점; 및 적어도 2개의 접점을 통한 적어도 2개의 전기 접속을 포함하는 커넥터가 제공된다.

광 온도 감지 프로브를 변환기에 연결하기 위한 연장 케이블로서, 상기 연장 케이블은 제1 단부와 제2 단부, 및 상기 연장 케이블을 통해 상기 프로브로부터 상기 변환기로 신호를 전달하기 위해 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에서 연장되는 적어도 2개의 전기 전도체를 포함하는 연장 케이블이 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시형태를 설명한다.
도 1은 변환기 측에서 교정 데이터를 저장하는 종래 기술의 광섬유 온도 프로브의 개략도이다.
도 2a는 프로브 측에서 교정 데이터를 저장하는 스마트 프로브 및 범용(universal) 변환기의 개략도이다.
도 2b는 다른 구성에서 프로브 측의 교정 데이터를 저장하는 스마트 프로브 및 범용 변환기의 개략도이다.
도 2c는 스마트 프로브 및 연장 케이블의 개략도이다.
도 2d는 다른 구성의 스마트 프로브 및 연장 케이블의 개략도이다.
도 2e는 또 다른 구성의 스마트 프로브 및 연장 케이블의 개략도이다.
도 3a는 암놈(female) 커넥터 구성요소에 수놈(male) 커넥터 구성요소의 삽입을 예시하는 스마트 프로브에 대한 범용 변환기용 커넥터의 개략도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 커넥터의 연결된 상태를 나타내는 개략도이다.
도 4는 스마트 프로브로부터 범용 변환기로 교정 데이터를 제공하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령을 예시하는 흐름도이다.
도 5는 스마트 프로브를 범용 변환기에 연결하기 위한 다점(multi-point) 접촉 잭의 개략도이다.
도 6은 광섬유 요소를 갖는 케이블의 절단 부분의 회화도(pictorial view)이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 도 5에 도시된 다점 접촉 잭을 이용한 스마트 프로브와 범용 변환기의 연결을 도시한 개략도이다.
도 8은 분리된 상태의 다점 ST 호환 커넥터의 단면도이다.
도 9는 도 8의 다점 ST 호환 커넥터가 연결된 상태의 단면도이다.
도 10은 도 9의 다점 ST 호환 커넥터의 평면도이다.

예시의 단순성과 명료성을 위해, 적절한 것으로 간주되는 경우, 대응하거나 유사한 요소를 나타내기 위해 참조 번호가 도면에서 반복될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기술된 실시예의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항이 제시된다. 그러나 본 명세서에 기재된 예는 이러한 특정 세부사항 없이 실시될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 다른 예에서, 공지된 방법, 절차 및 구성요소는 본 명세서에 설명된 실시예를 불명료하게 하지 않도록 상세하게 설명되지 않았다. 또한, 설명은 본 명세서에 설명된 예의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.

일치 교정 및 일괄 교정 접근법 모두의 잠재적인 결점을 해결하기 위해, 교정 데이터가 변환기가 아니라 프로브 측에 저장될 수 있게 하고, 따라서 범용 변환기가 이용될 수 있게 하는 시스템이 본 명세서에서 설명된다. 이러한 "스마트" 프로브 접근 방식은 프로브 센서와 변환기의 전자 장치 사이에 교정 정보 또는 기타 설정/정보를 전달하기 위해 스마트 프로브와 변환기 사이에 2 이상의 전기 접속을 필요로 한다는 것이 인식된다. 기존의 광 커넥터는 이러한 방식으로 전기 접속을 위한 메커니즘을 제공하지 않는 것으로 밝혀졌다.

종래 기술의 온도 측정 시스템(2)의 예가 도 2에 도시되어 있으며, 이는 커넥터(6)를 통해 변환기(5)에 연결된 프로브(3) 및 케이블(4)을 포함한다. 이 시스템(2)은 변환기(5)에 위치한 EEPROM 칩과 같은 전자 모듈의 온도 프로브 모델에 대한 교정 데이터(7)를 저장한다. 인광체 온도 프로브 분야에서 사용되는 일반적인 커넥터(6)는 "ST" 커넥터(6)이다. 이 커넥터(6)는 2개의 광섬유를 연결하고, 일반적으로 온도를 전기 신호로 변환하는 온도 변환기(5)에 온도 프로브(3)를 연결하는 데 사용된다. 그러나 위에서 설명한 바와 같이, 더 높은 측정 정확도를 얻을 필요가 있으며, 이를 달성하는 한 가지 방법은 교정 계수를 고유한 프로브에 맞춤화하는 것이다. 이를 구현하려면, 변환기(5) 자체보다 커넥터(6)의 프로브 측에 교정 계수를 저장하는 것이 더 편리하다.

프로브 측에 위치된 교정 계수를 갖기 위해서는, 프로브(3)로부터 변환기(5)로 교정 계수를 전송하기 위해 전기 전도체를 필요로 하며, 이는 도 1에 도시된 종래 기술 시스템(2)에 도시된 배열로 달성될 수 없다.

본 명세서에 기재된 새로운 시스템은 "범용" 변환기가 제공될 수 있도록 전자 교정 계수가 커넥터를 통해 전송되도록 한다. ST 커넥터와 완전히 호환되는 커넥터를 포함하여 커넥터의 다양한 실시형태가 설명된다. 이를 통해 이전 온도 프로브와 최신 온도 프로브를 모두 교체할 수 있으며, 더 높은 정확도의 프로브를 더 용이하게 채택할 수 있다.

전술한 바와 같이, 인광체 감지 요소를 개별 변환기 유닛과 일치시키는 접근 방식을 이용하여, 전형적인 레벨보다도 높은 레벨의 측정 정확도를 달성할 수 있다. 그러나 제품의 사용성에 제약이 있기 때문에, 단위(unit)를 일치시켜야 하는 필요성은 제조업체와 고객 모두에게 매력적이지 않다. 교정 계수를 프로브 측에 배치함으로써 이러한 매력적이지 않은 제약을 피할 수 있다.

즉, 본 명세서에 설명된 새로운 시스템은 전자 모듈, 예를 들어 EEPROM 칩 또는 유사한 구성 요소의 프로브 또는 케이블 자체(총칭하여 '스마트 프로브')에 대한 프로브 고유의 교정 데이터를 저장함으로써 일괄(batch) 및 일치 교정 접근 방식의 강점을 효과적으로 조합할 수 있다. 그 다음, 개별 스마트 프로브로부터의 교정 데이터를 전자 장치 또는 '범용 변환기'에서 읽을 수 있고, 이 변환기는 감쇠 시간을 검출하고 스마트 프로브의 개별 교정 곡선을 사용하여, 이를 일괄 교정 방법을 이용하여 얻은 것보다 더 높은 정확도를 갖고 온도로 변환한다. 중요한 것은, 이 접근 방식을 이용할 때, 일치 교정 접근 방식과 반대로 시스템 호환성이 유지된다는 것이다.

일 실시형태에서, 전기 접속을 제공하는 커넥터는 오디오 잭에 자주 사용되는 것과 유사하지만 광섬유를 수용할 수 있는 중앙 아래로 보어를 포함하도록 수정된 팁-슬리브, 팁-링-슬리브 또는 팁-링-링-슬리브 유형 커넥터를 포함할 수 있다.

다른 실시형태에서, 커넥터는 일반적으로 광섬유만을 연결하는 ST 커넥터와 역방향 및 순방향 호환 가능한 단일 커넥터에 광섬유 및 전기 전도체를 연결할 수 있다.

도 2a를 참조하면, 본 명세서에서 설명된 원리에 따른 온도 감지 시스템(10)이 도시되어 있다. 시스템(10)은 케이블(16) 및 커넥터(18)를 통해 변환기(14)에 연결되는 광섬유 온도 프로브(12)를 포함한다. 케이블(16)은 광 신호를 전달하는 광섬유를 포함한다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 커넥터(18)는 "프로브 측" 상의 제1 커넥터 구성요소 및 "변환기 측" 상의 제2 커넥터 구성요소를 포함한다. 본 명세서의 특정 예는 수놈 커넥터 구성요소로서 제1 커넥터 구성요소 및 암놈 커넥터 구성요소로서 제2 커넥터 구성요소를 예시할 수 있지만, 이 구성은 반대일 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 도 2a에서 볼 수 있는 바와 같이, 커넥터(18)의 프로브 측부는 또한 문자 "C"를 사용하여 표시되는 교정 데이터(20)를 저장하거나 그렇지 않으면 포함하거나 수용한다. 도 2a에 나타낸 구성에서, 교정 데이터(20)는 교정 데이터(20)를 저장하는데 사용되는 전자 구성요소(들)와, 교정 데이터(20)를 얻고 활용하는 변환기(14)의 전자 장치와의 사이의 전기 접속의 길이를 줄이기 위해 커넥터(18)의 프로브 측에 저장된다.

도 2b는 교정 데이터(20)가 프로브(12)에 저장되는 시스템(10)에 대한 다른 예시적인 구성을 도시한다. 커넥터(18)의 프로브 측이 교정 데이터(20)를 저장하는 모듈과 변환기(14)의 전자 장치와의 사이의 전기 접속을 여전히 필요로 한다는 것을 이해할 수 있다. 또한, 이 구성의 케이블(16)은 이러한 전기 접속을 완료하기 위해 전기 배선도 필요하다.

도 2c는 연장 케이블(32)이 중간 커넥터(30)를 통해 프로브의 케이블(16)에 연결되는 시스템(10)에 대한 또 다른 예시적인 구성을 도시한다. 이 구성에서, 연장 케이블(32)은 교정 데이터(20)를 저장하는 커넥터(18)의 프로브 측을 포함한다. 변환기(14)의 세부사항은 예시의 명확성과 용이함을 위해 도 2c에서 생략되었음을 알 수 있다.

도 2d는 프로브(12), 케이블(16) 및 커넥터(18)가 도 2a에 도시된 것과 유사하지만, 대신에 커넥터(18)의 변환기 측은 변환기(14) 내부로 직접 연결하는 제2 커넥터(30)를 포함하는 연장 케이블(32)의 한 단부인 연장 케이블(32)에 대한 또 다른 구성을 나타낸다. 도 2c에서와 같이, 변환기의 세부사항은 설명의 명확성과 용이함을 위해 도 2d에서 생략된다. 이 구성에서 일반적으로 사용되는 프로브(12), 케이블(16), 및 교정 데이터(20)를 수용하는 커넥터(18)의 프로브 측 부분은 커넥터(18)가 일반적으로 변환기(14)와 인터페이스하는 연장 케이블(32)을 부착함으로써 연장될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 연장 케이블(32)은 이 구성에서 프로브(12)가 교정 데이터(20)를 변환기(14)와 통신할 수 있게 하기 위해 이를 따르는 전기 배선이 필요할 것이다. 도 2e는 도 2d와 유사하지만, 교정 데이터(20)가 프로브(12)에 저장되는 도 2b에 도시된 프로브 구성을 위한 또 다른 구성을 제공한다. 도 2a 내지 도 2e에 도시된 다양한 구성은 예시적이며 다른 구성이 가능하다는 것을 이해할 수 있다. 예를 들어, 다수의 연장 케이블(32)이 이용될 수 있다. 또한, 교정 데이터(20)가 프로브(12) 또는 커넥터(18)에 저장된 것으로 도시되어 있지만, 다른 구성요소가 사용되어 케이블(16) 또는 연장 케이블(32)에 통합될 수 있다.

연장 케이블(32)의 길이를 기반으로 변할 수 있는 시스템(10)의 정확도에 대한 잠재적인 영향에 대처하기 위해, 연장 케이블(32)은 또한 메모리(미도시)를 포함할 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 메모리는 연장 케이블(32)의 광학적 특성과 관련된 정보를 저장하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 시스템(10)은 연결된 연장 케이블(들)(32)로부터 정보를 판독하고 이를 온도 계산에 포함시킬 수 있다. 메모리는 일반적으로 2개 또는 3개의 도체가 필요한 단선 연결로 알려진 연결에서 별도로 주소를 지정하고 읽을 수 있다.

도 3a를 참조하면, 커넥터(18) 및 변환기(14)와의 인터페이스에 대한 추가 세부사항이 도시되어 있다. 이 실시예에서 커넥터(18)는 암놈 구성요소(42)에 삽입 가능하거나 그렇지 않으면 연결 가능한 수놈 구성요소(40)를 포함하고, 암놈 구성요소(42)는 변환기(14)에 통합되고, 프로브(12) 및 케이블(16)(도 3a에 미도시)을 위한 소켓을 제공한다. 수놈 구성요소(40)는 케이블(16)의 원위 단부에 연결되고, 케이블(16)의 근위 단부는 프로브(12)에 연결된다. 수놈 또는 프로브 측 커넥터(40)는 보어(bore), 공동(cavity)을 포함하거나 그렇지 않으면 광섬유(44)를 수용한다. 광섬유(44)는 프로브(12)로부터 케이블(16)을 통해 연장되어 수놈 구성요소(40)에서 종단된다. 수놈 구성요소(40)를 암놈 구성요소(42)에 연결함으로써 광섬유(44)는 변환기(14)의 광학 구성요소(58)와 광학적으로 통신할 수 있다. 도 3a의 예시된 예에서, 좌측 렌즈는 광섬유(44)로부터의 빛을 시준(collimate)하는 데 사용되며, 대각선 거울은 지정된 차단 파장보다 파장이 큰 빛은 투과하고 특정 차단 파장보다 작은 빛은 반사하는 이색성(dichroic) 필터이다. 다이어그램 우측의 렌즈는 광검출기에 빛의 초점을 맞추고, 다이어그램 하단의 렌즈는 LED로부터 빛을 시준한다.

수놈 커넥터(40)는 또한 교정 데이터(20)를 저장하기 위한 교정 모듈(46)을 포함한다. 이 실시예에서, 교정 모듈(46)은 프로세서(48) 및 프로세서(48)에 연결된 메모리(50)를 포함한다. 메모리(50)는 교정 데이터(20)를 저장하고 프로세서(48)가 메모리(50)로부터 교정 데이터(20)를 획득하고, 이를 변환기(14)의 변환기 모듈(56)에 제공할 수 있게 한다. 본 발명에서 변환기 모듈(56)은, 본 명세서에 기재된 바와 같은 교정 데이터(20), 예를 들어 측정된 특성(프로브(12)에 의해 획득된 시간 감쇠)과 온도 사이를 변환하기 위해 교정 곡선을 사용하여 시스템(10)의 기능을 가능하게 하도록 구성되는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 등을 나타낸다.

수놈 커넥터(40)는 또한 커넥터(18)를 통해 교정 모듈(46)을 변환기 모듈(56)에 연결하는 적어도 제1 전기 접속(52)(예를 들어, 신호 접지) 및 제2 전기 접속(54)(예를 들어, 신호)를 포함한다. 커넥터(18)의 유형에 따라 섀시 접지 연결도 제공될 수 있다. 즉, 수놈 커넥터(40)가 도 3b에 도시된 바와 같이 암놈 커넥터(42)에 연결될 때, 제1 및 제2 전기 접속(52,54)은 변환기 모듈(56)이 이러한 전기 접속을 이용하여 커넥터(18)의 프로브 측의 교정 모듈(46)로부터 교정 데이터(20)를 얻을 수 있도록 제조된다(예를 들어, 접지 및 신호). 도 3a 및 3b에 도시된 전기 접속은 순전히 예시적이고 개략적이며, 사용되는 커넥터(18)의 유형에 따라 상이한 접점에 위치될 것이다(아래에서 설명되고 예시됨). 이러한 방식으로, 변환기(14)는 커넥터의 프로브 측에 저장된 자체 교정 데이터(20)를 각각 갖는 다중 프로브 모델에 대해 "범용"일 수 있다. 도 3a 및 3b에 도시된 구성요소의 크기, 비율 및 규모는 위의 원리를 예시할 목적으로 만들어진 것이며, 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 것을 이해할 수 있다. 예를 들어, 교정 모듈(46)은 인쇄 회로 기판(PCB), 예를 들어 가요성 PCB 상의 EEPROM과 같은 비교적 작은 전자 부품에 의해 제공될 수 있다.

시스템(10)은 방출 특성이 온도의 함수로서 크게 변하고 온도 한계점에 노출된 후에 매우 안정한 특성을 나타내는 인광체를 포함하는 감지 요소의 사용을 가능하게 한다는 것을 이해할 수 있다. 또한, 이를 통해 개별 단위에 대한 연속 교정 곡선을 규정하는 방법이 가능하다. 이러한 방식으로, 전체 프로브 작동 온도에 대한 교정 곡선을 정확하게 설명하는 데 필요한 여러 온도 교정 포인트를 사용하여 교정 곡선을 생성할 수 있다. 추가로, "범용" 변환기(14)와 "스마트" 프로브(12)의 상호 교환성은 시간 감쇠 값을 사용 가능하고 매우 정확한 온도 측정 값으로 변환하기 위해 교정 모듈(46)에 저장된 교정 상수를 사용하여(예를 들어, EEPROM 또는 유사한 장치를 사용하여) 달성될 수 있다.

도 4를 참조하면, 프로브 측 교정 데이터(20)를 활용하기 위한 프로세스를 예시하는 흐름도가 제공된다. 단계(100)에서, 변환기(14)는 (예를 들어, 변환기 모듈(56)을 통해) 프로브(12)가 연결되었음을 검출한다. 단계(102)에서 변환기(14)는 연결된 프로브(12)의 교정 모듈(46)과 통신하고, 단계(104)에서 그 프로브(12)에 대한 교정 데이터(20)를 획득한다. 이것은 예를 들어 전기 접속(52,54)을 통해 교정 모듈(46)과 통신하는 변환기 모듈(56)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 일반적인 통신 프로토콜에는 1-와이어 통신이 포함된다. 마이크로컨트롤러의 디지털 I/O 핀 또는 UART는 온도 센서 프로브(12) 및 연장 케이블(32)과 같은 슬레이브(slave) 장치를 포함할 수 있는 버스에서 통신을 구동하는 데 사용될 수 있다. 단계(106)에서, 변환기 모듈(56)은 구성요소(58)를 사용하여 (커넥터(18)를 통해) 광섬유(44)를 통해 결정된 측정 특성을 온도 측정으로 변환하기 위해 교정 데이터(20)를 활용한다. 단계(108)에서, 변환기(14)는 프로브(12)의 단선을 검출할 수 있고, 다음에 프로브(12)의 연결을 검출할 때 도시된 프로세스를 반복할 수 있으며, 이는 동일한 프로브(12) 또는 상이한 교정 데이터(20)를 갖는 상이한 프로브(12)일 수 있다.

커넥터(18)는 교정 데이터(20)가 커넥터의 프로브 측에 저장될 수 있도록 전기 접속을 가능하게 하면서 광학 접속을 결합하기 위해 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 도 5는 수놈 커넥터(140)로서 오디오 잭 스타일의 다점 잭을 사용하는 그와 같은 구현을 예시한다. 이 예에서는, 보어 또는 공동이 수놈 커넥터(140)의 중심을 통해 만들어지고, 광섬유(44)가 수놈 커넥터(140)를 통해 운반되는 것을 가능하게 한다. 이러한 구조로, 교정 하우징(150)은 교정 데이터(20)를 저장하는 교정 모듈(46)을 수용하도록 생성될 수 있다(모듈(46)의 세부사항은 예시의 편의를 위해 생략됨). 커넥터(140)는 스트레인 릴리프 클램프, 슬리브(160)에 대한 전기 접속을 제공하는 슬리브 연결 지점(152), 링(162)에 대한 전기 접속을 제공하는 링 연결 지점(156), 팁(164)에 대한 전기 접속을 제공하는 팁 연결 지점(158)을 포함한다. 이것은 교정 모듈(46)과의 전기 접속(52,54)을 가능하게 하기 위해 적어도 2개의 커넥터를 제공한다. 도 5에 도시된 예에서, 제1 전기 접속(52)은 팁(164)을 통해 이루어지고 제2 전기 접속(54)은 링(162)을 통해 이루어진다. 슬리브 연결 지점(154)은 접지(미도시)와 같은 다른 연결을 위해 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 바람직하게는, 적어도 2개의 와이어가 있는 각 측면에 3개 와이어와 3개의 접점이 있다. 섀시 접지 연결에 연결된 케이블 실드(shield)는 실드 내부에 있는 신호 및 접지 와이어를 실드하는 데 도움이 된다. 도 5에 도시된 수놈 커넥터(140)는 팁-링-슬리브, 팁-슬리브-팁 또는 팁-링-링-슬리브 유형의 연결을 증명할 수 있으며 도 5에 도시된 예는 예시적이다.

도 6은 광섬유(44)가 관통하는 3축 유형의 케이블(16,32)을 도시한다. 이에 의해, 케이블(16)은, 전기 신호(52,54)가 케이블(16) 또는 연장 케이블(32)(또는 둘 모두)을 따라 전송되는 구현을 위해, 광섬유(44)와 나란히 또는 그 주위에서 진행되는 적어도 2개의 전기 신호를 전송할 수 있다. 중심 도체를 제거하고 광섬유(44)로 교체한 일반적인 3축 케이블을 사용할 수 있다.

도 7a 내지 도 7c는 도 5에 도시된 바와 같이 수놈 커넥터(140)를 사용하여 이루어진 연결을 도시하며, 삽입도는 전도성 대 절연 구성요소를 보여주기 위해 제공된다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 변환기(14)는 전기 접속(52,54)을 완성하기 위해 전도성 구성요소를 포함하는 오디오 잭 소켓과 유사한 보완 소켓형 암컷 커넥터 구성요소(142)를 포함하도록 구성될 수 있다. 접속은 커넥터 구성요소(140,142)를 사용하여 만들어지는 전기적 및 광학적 접속을 나타내기 위해 도 7c에 예시되어 있다.

커넥터(18)의 다른 구현은 교정 데이터(20)를 저장하고 전기 접속(52,54)을 가능하게 하도록 ST-타입 커넥터가 강화된 도 8 내지 도10에 도시되어 있다. 먼저, 도 8을 참조하면, 제1 수놈 커넥터 구성요소(240)는 샤프트(250)를 통해 공급되는 광섬유(44)를 포함한다. 샤프트(250)는 하우징(253)을 통해 공급된다. 가요성 PCB(252)는 하우징(253) 상에 지지되고, 교정 모듈(46), 예를 들어 EEPROM을 포함한다. 스프링(254)은 가요성 PCB(252)와의 전기 접속을 제공하고 하우징(253)을 중심으로 회전할 수 있는 너트(256)를 지지한다. 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 샤프트(250) 및 광섬유(44)는 너트(256)로부터 돌출되고, 암놈 커넥터 구성요소(242)와 인터페이스하는 제2 수놈 커넥터 구성요소(241)에 삽입될 수 있다(예를 들어, 도 11 참조).

제2 수놈 커넥터 구성요소(241)는 샤프트(250)를 수용하고 연결을 가능하게 하기 위해 너트(256)와 상호작용하는 어댑터를 포함한다. 어댑터 슬리브(260)는 어댑터(260) 내에 위치된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 이러한 방식의 구성요소의 배열은 모듈(46)로부터 가요성 PCB(252), 스프링(254), 너트(256), 그 다음 어댑터(258)로의 제1 전기 접속(52)을 제공한다. 제2 전기 접속(54)은 모듈(46)로부터 가요성 PCB(252), 샤프트(250), 어댑터 슬리브(260)로 제공되며, 어댑터 슬리브는 제1 수놈 커넥터 구성요소(240)가 제2 수놈 커넥터 구성요소(241)에 삽입될 때 샤프트(250)와 접촉한다.

도 8에 도시된 것에 도달하기 위해 표준 ST 커넥터에 여러 변형이 필요할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 예를 들어, 일반 ST 커넥터는 수놈 페룰(ferrule)과 베이어넷 너트(bayonet nut) 사이에 적어도 간헐적인 전도를 가능하게 한다. 프로브 측과 변환기 측 모두에서, 도 8에 표시된 ST 커넥터는 2개의 전도 경로와 중간 절연 경로로 조심스럽게 분할되어 있다. 변환기 측에서 하나의 전도 경로는 외부를 따라가는데, 외부 전도 경로는 EEPROM으로부터 플렉스 PCB를 거쳐 얇은 스프링을 통해 너트로 들어간다. 그 다음, 프로브의 너트가 변환기의 어댑터 외부에 접촉된다. 내부에서, 다른 전도 경로는 EEPROM로부터 가요성 PCB의 상이한 와이어를 통해 샤프트/페룰 내부로 유입된다. 프로브의 샤프트/페룰은 변환기의 내부 어댑터 슬리브와 접촉한다. 절연체(261)는 두 경로를 분리한다.

도 9는 연결이 이루어진 경우의 구성요소(240,242)를 도시하고, 도 10은 외부도를 도시한다.

본 명세서에 사용된 예시 및 대응하는 도면은 단지 예시 목적을 위한 것임을 이해할 것이다. 본 명세서에 표현된 원리를 벗어나지 않으면서 다른 구성 및 용어가 사용될 수 있다. 예를 들어, 구성 요소와 모듈은 이러한 원리에서 벗어나지 않고 상이한 연결로 추가, 삭제, 수정 또는 배열될 수 있다.

명령을 실행하는, 본 명세서에 예시된 임의의 모듈 또는 구성요소는 저장 매체, 컴퓨터 저장 매체, 또는 데이터 저장 장치(이동식 및/또는 비 이동식), 예를 들어 자기 디스크, 광 디스크 또는 테이프와 같은 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하거나 그렇지 않으면 액세스할 수 있음을 이해할 것이다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 이동식 및 비 이동식 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체의 예로는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다목적 디스크(DVD) 또는 기타 광학 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 또는 원하는 정보를 저장하는 데 사용할 수 있고 애플리케이션, 모듈 또는 둘 모두에서 액세스할 수 있는 기타 임의의 매체가 있다. 임의의 그러한 컴퓨터 저장 매체는 교정 모듈(46), 프로브(12), 커넥터(18,30) 또는 변환기(14), 그 구성요소 또는 그와 관련된 구성요소, 또는 이에 액세스하거나 연결할 수 있는 구성요소의 일부일 수 있다. 본 명세서에 설명된 임의의 애플리케이션 또는 모듈은 이러한 컴퓨터 판독 가능 매체에 의해 저장되거나 보유될 수 있는 컴퓨터 판독 가능/실행 가능 명령어를 사용하여 구현될 수 있다.

본 명세서에 설명된 순서도 및 다이어그램의 단계 또는 동작은 단지 예시일 뿐이다. 위에서 설명한 원리에서 벗어나지 않고 이러한 단계 또는 작업에 많은 변형이 있을 수 있다. 예를 들어, 단계는 다른 순서로 수행되거나 단계가 추가, 삭제 또는 수정될 수 있다.

위의 원리가 특정 예를 참조하여 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 요약된 바와 같이 이의 다양한 수정이 당업자에게 자명할 것이다.

2: 온도 측정 시스템 3,12: 프로브
4,16: 케이블 5,14: 변환기
6,18: 커넥터 7,20: 교정 데이터
10: 온도 감지 시스템 30: 중간 커넥터
32: 연장 케이블 40: 수놈 구성요소
42: 암놈 구성요소 44: 광섬유
46: 교정 모듈 48: 프로세서
50: 메모리 52: 제1 전기 접속
54: 제2 전기 접속 56: 변환기 모듈
58: 광학 구성요소 140: 수놈 커넥터
150: 교정 하우징 152: 슬리브 연결 지점
154: 슬리브 연결 지점 156: 링 연결 지점
158: 팁 연결 지점 160,260: 슬리브
162: 링 164: 팁
240: 제1 수놈 커넥터 구성요소
241: 제2 수놈 커넥터 구성요소
242: 암놈 커넥터 구성요소 250: 샤프트
252: PCB 253: 하우징
254: 스프링 256: 너트
258: 어댑터

Claims (16)

1. 광학 온도 감지 프로브;
   커넥터를 통해 상기 프로브를 변환기와 인터페이스하기 위해 상기 프로브에 결합된 케이블;
   상기 프로브로부터 상기 케이블을 통해 운반되는 광섬유; 및
   상기 프로브 또는 커넥터에 위치된 교정 모듈을 포함하고,
   상기 커넥터는 상기 교정 모듈이 상기 커넥터를 통해 상기 변환기와 통신 가능하게 하는 적어도 2개의 전기 전도체를 포함하는 온도 감지 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 교정 모듈은 상기 커넥터의 수놈 부분에 위치되는 것을 특징으로 하는 온도 감지 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 교정 모듈은 상기 프로브 내에 위치되고, 상기 케이블은 적어도 2개의 전기 전도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 교정 모듈은 프로세서, 메모리, 및 상기 메모리에 저장된 교정 데이터를 포함하고, 상기 교정 데이터는 상기 프로브에 고유한 것을 특징으로 하는 온도 감지 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 교정 모듈은 상기 프로브와 상기 변환기 사이에 연결된 연장 케이블의 커넥터에 위치하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 연장 케이블은 상기 연장 케이블의 광학적 특성과 관련된 정보를 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 커넥터는 광섬유가 상기 프로브로부터 상기 변환기로 통과하는 보어를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 시스템.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 커넥터는,
   상기 케이블로부터 상기 변환기로 광섬유를 운반하기 위한 보어;
   적어도 2개의 접점; 및
   상기 적어도 2개의 접점을 통한 적어도 2개의 전기 접속;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 교정 모듈은 상기 접점에 연결되는 것을 특징으로 하는 온도 감지 시스템.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 커넥터는 스테레오 잭형 커넥터인 것을 특징으로 하는 온도 감지 시스템.
11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 커넥터는 ST형 커넥터인 것을 특징으로 하는 온도 감지 시스템.
12. 커넥터에 결합된 케이블을 통해 광 온도 감지 프로브를 변환기에 연결하기 위한 커넥터로서,
    상기 케이블로부터 상기 변환기로 광섬유를 운반하기 위한 보어;
    적어도 2개의 접점; 및
    상기 적어도 2개의 접점을 통한 적어도 2개의 전기 접속;
    을 포함하는 커넥터.
13. 제12항에 있어서,
    상기 접점에 연결되는 교정 모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
14. 제12항에 있어서,
    상기 커넥터는 스테레오 잭형 커넥터인 것을 특징으로 하는 커넥터.
15. 제12항에 있어서,
    상기 커넥터는 ST형 커넥터인 것을 특징으로 하는 커넥터.
16. 광 온도 감지 프로브를 변환기에 연결하기 위한 연장 케이블로서,
    상기 연장 케이블은 제1 단부와 제2 단부, 및 상기 연장 케이블을 통해 상기 프로브로부터 상기 변환기로 신호를 전달하기 위해 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에서 연장되는 적어도 2개의 전기 전도체를 포함하는 연장 케이블.
    

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