SU1233630A1 - Multiplex fibre-optics system for monitoring physical values - Google Patents
Multiplex fibre-optics system for monitoring physical values Download PDFInfo
- Publication number
- SU1233630A1 SU1233630A1 SU843793051A SU3793051A SU1233630A1 SU 1233630 A1 SU1233630 A1 SU 1233630A1 SU 843793051 A SU843793051 A SU 843793051A SU 3793051 A SU3793051 A SU 3793051A SU 1233630 A1 SU1233630 A1 SU 1233630A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- optical
- series
- controlled
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Description
f f
Изобретение относитс к иэмери- тельной технике и может быть использовано дл дистанционного измерени физических величин {сила, давление, температура, ускорение и т.д.) одновременно от многих волоконно-оптических датчиков указанных физических величин.The invention relates to an experimental technique and can be used to remotely measure physical quantities (force, pressure, temperature, acceleration, etc.) simultaneously from many fiber-optic sensors of specified physical quantities.
Целью изобретени вл етс расширение динамического диапазона и уменьшение погрешности измерени путем компенсации вли ни дестабилизирующих факторов на коэффициент передачи измерительного тракта,The aim of the invention is to expand the dynamic range and decrease the measurement error by compensating for the effect of destabilizing factors on the transmission coefficient of the measuring path,
На чертеже представлена блок-схема мультиплексной волоконно-оптической системы контрол физических величин .The drawing shows a block diagram of a multiplex fiber-optic system for monitoring physical quantities.
Система содержит импульсный генератор 1, оптический источник 2 излучени , оптический соединитель 3, передающий волоконно-оптический тракт 4, оптический ответвитель 5, волоконно-оптический измерительный преобра зователь 6, содержащий подвод щий волоконный световод 7 с оптическим соединителем 8, оптический делитель 9 мощности, опорный оптический канал 10, параллельно ему включенные оптическую линию 11 задержки и чувствительный элемент 12, сумматор 13 оптической мощности, отвод щий волоконный световод 14 с оптическим соединителем 15, оптический ответвитель 16, приемный волоконно-оптический тракт 17 с оптическим соединителем 18, фотоприемный блок 19, выход которого ;)лектрн- чески подключен к электрической линии 20 задержки и первому управл емому ключу 21. Выход электрической линии 20 задержки подключен к селектору 22 опорного сигнала и через дру гую линию 23 задержки - к второ.1у управл емому ключу 24. Выход се.пек- тора опорного сигнала подключен к первому и второму управл емым клгочом 21 и 2, к входу riHKOBoro детектора 25 канала управлени . Выходы управл емых ключей подключены к импульсному вь читающему блоку 26, Вь. ход пикового детектора 25 Kaii;iJia ленил подключен к вычитак шрму (Зпоку 27, к котором / подключен нсто шмк 28 onopHOj o напр ж нн , выход . илчи- тающего блока 26 подключен к -прпл- л емому усилителю , вьгкид которого подключен к. входу Д€мулг-,тиг|. 30, к iiTopi: MV входу KO i ojrr i и r.c-i v:(The system includes a pulse generator 1, an optical radiation source 2, an optical connector 3, a fiber optic transmitting path 4, an optical coupler 5, a fiber optic measuring transducer 6 containing a feed fiber 7 with an optical connector 8, an optical power divider 9, reference optical channel 10, parallel to it an optical delay line 11 and a sensitive element 12, an optical power adder 13, an output optical fiber 14 with an optical connector 15, an optical the coupler 16, the receiving fiber-optical path 17 with the optical connector 18, the photodetector unit 19, the output of which;) is electrically connected to the electrical delay line 20 and the first control key 21. The output of the electrical delay line 20 is connected to the selector 22 of the reference signal and via another delay line 23 to the second control key 24. The output of the reference signal detector is connected to the first and second control switches 21 and 2, to the riHKOBoro input of the control channel detector 25. The outputs of the controlled keys are connected to the pulse reading unit 26, Vb. 25 peak detector Kaii; iJia Lenil is connected to the subtractor (Zpoku 27, to which the station is connected 28 onopHOj o voltage, the output of the reading unit 26 is connected to the paired amplifier, which is connected to. input D € mulg-, tig |. 30, to iiTopi: MV input KO i ojrr i and rc-iv :(
5five
336302336302
чен импульсный генератор 1. Выходные каналы.демультиплексора 30 подключены к пиковым усилительным детекторам 31 .chen impulse generator 1. The output channels of the demultiplexer 30 are connected to peak amplification detectors 31.
2 Работает система следующим образом . От импульсного генератора 1 короткий импульс ( 10 нсек) поступает на источник излучени 2 (лазерный диод), от которого оптический импульс вводитс через оптический соединитель 3 в передаюпщй волоконно-оптический тракт 4, из которого с помощью оптических ответвителей 5 оптическа мощность разветвл етс по волоконно- оптическим измерительным преобразовател м 6 (датчикам). Оптический импульс после оптического ответвител 5 проходит через оптический соединитель 8 по подвод щему волоконному светово20 ду 7 к оптическому делителю мощности 9, из которого импульс, прошедший по опорному оптическому каналу 10, поступает на сумматор 13 оптической мощности по отвод щему волоконному2 The system works as follows. From a pulse generator 1, a short pulse (10 ns) is fed to a radiation source 2 (laser diode), from which an optical pulse is introduced through optical connector 3 into transmitting optical fiber path 4, from which optical power spans optical fiber coupler 5 - optical measuring transducer 6 (sensors). The optical pulse after the optical coupler 5 passes through the optical connector 8 through the feed fiber light 20 to 7 optical fiber power divider 9, from which the pulse passed through the reference optical channel 10 is fed to the optical power adder 13 through the outgoing fiber
25 световоду 14, в оптический соединитель 15, оптический ответвитель 16 и в приемный волоконно-оптический тракт 17 и далее через оптический соединитель 18 на фотоприемный блок 19. Другой оптический импульс от оптического делител мощности 9 проходит через оптическую линию задержки 11, чувствительный элемент 12, в котором- импульс модулируетс по амплитуде измер емой физической величиной, поступает в сумматор 13 оптической мощности и далее по тому же пути, что и первый оптический импульс, поступает на фотоприемный блок 19. Амплитуда опорного импульса зависит от потерь в тракте,соединител х,ответви- тел х,волоконных световодах.Такие потери испытывает измерительный импульс, но к этому добавл етс воздействие чувствительного элемента 12 Поэтому,вычита один сигнал из другого в вычитающем блоке, получают сигнал, величина которого зависит только от значени измер емой величины и не зависит от указанных дестабилизирующих факторов в соединител х, волоконных трактах и световодах. Электрические сигналы с фотоприемного блока 19 в виде следующих один за другим импульсов (опорного сигнала и задержанного25 to the light guide 14, to the optical connector 15, the optical coupler 16, and to the receiving optical fiber path 17 and then through the optical connector 18 to the photoreceiver unit 19. Another optical pulse from the optical power divider 9 passes through the optical delay line 11, the sensitive element 12, wherein — the pulse is modulated by the amplitude of the measured physical quantity, supplied to the optical power adder 13 and further along the same path as the first optical pulse, goes to the photodetector unit 19. Amplitude of the reference impulse It depends on path losses, connectors, couplers, optical fibers. Such a measurement pulse suffers, but the effect of sensing element 12 is added to this. Therefore, subtracting one signal from another in the subtracting unit, a signal is obtained, the value of which depends only on the value of the measured value and does not depend on the indicated destabilizing factors in the connectors, fiber paths and optical fibers. Electrical signals from the photodetector unit 19 in the form of successive pulses (reference signal and delayed
5 оптической линией задержки измерительного сигнала) поступают на утграв- л ем1.е-ключи 21 и 24, закрытые перед приходом импульсов, причем первый 5 by the optical delay line of the measuring signal) are sent to the Utem1.E-keys 21 and 24, closed before the arrival of the pulses, the first
30thirty
.35.35
4040
4545
импульс опорного сигнала не может пройти через закрытый управл емый ключ,21, а проходит через электричес кие линии 20, 23 задержки. После линии 20 задержки незначительна часть мощности опорного импульса ответвл етс в селектор 22 опорного сигнала, выходной сигнал которого открывает :управл емые ключи 21 и 2А. К этому моменту к ключу 21 подходит измерительный импульс, а к ключу 24 опорный импульс. Врем задержки оптической линии задержки 11 и суммарное врем , задержки электрических линий задержки 20 и 23 одинаково. Врем .задержки в линии 23 равно времени на прохождение сигнала в селекторе 22 опорного импульса и времени, необходимого дл открывани ключей 21 и 24, После прохождени импульсами ключей 21 и 24 они закрываютс до поступлени новой пары импульсов (опорного и измерительного сигналов) от другого измерительного преобразовател . Прошедшие импульсы поступают к импульсному вычитающему блоку 26, выходной сигнал которого пропорционален измер емой физической величине , воспринимаемой чувствительным элементом 12 измерительного преобразовател . При этом нестабильность оптических соединителей 3, 8, 15, 18 в передающих и приемньк трактах 4 и 17 в подвод щем и отвод щем воло- KOHHbijc световодах 7 и 14 компенсируетс в вычитающем блоке. Таким образом устран ютс погреипюсти измерени , св занные с вли нием различных дестабилизирующих факторов в оптических трактах и соединител х. Дл поддерживани определенного нас10the pulse of the reference signal cannot pass through the closed controlled key, 21, but passes through the electric delay lines 20, 23. After the delay line 20, a small portion of the power of the reference pulse branches to the selector 22 of the reference signal, the output of which opens: controlled keys 21 and 2A. At this point, the measuring pulse comes to the key 21, and the reference pulse to the key 24. The delay time of the optical delay line 11 and the total time delay of the electrical delay lines 20 and 23 are the same. The delay time on line 23 is equal to the time for the signal to pass in the selector 22 of the reference pulse and the time required for opening the keys 21 and 24. After passing by the pulses of keys 21 and 24, they close before the arrival of a new pair of pulses (reference and measurement signals) from another measuring signal. converter Past pulses go to the impulse subtraction unit 26, the output signal of which is proportional to the measured physical quantity sensed by the sensing element 12 of the measuring transducer. In this case, the instability of the optical connectors 3, 8, 15, 18 in the transmitting and receiving paths 4 and 17 in the supply and output fibers of the KOHHbijc optical fibers 7 and 14 is compensated in the subtractor unit. Thus, measurement measurements associated with the influence of various destabilizing factors in optical paths and connectors are eliminated. To support a certain of us
1515
23363U423363U4
штабировани уровн измерительного сигнала от различных измерительных преобразователей, включенных в волоконно-оптическую систему контрол физических величин, служит управл емый усилитель 29, на вход которого поступает сигнал с выхода импульсного вычитающего блока 27. Управл ющее напр жение на усилитель 29 поступает с выхода вычитающего блока 27, на один из входов которого подаетс напр жение сравнени от источника 28 опорного напр жени , а на даугой вход подаетс напр жение от выхода пикового детектора 25 канала управлени , вход которого подключен к выходу селектора 22 опорного сигнала. При изменении уровн опорного сиг.- нала измен етс и напр жение на выходе пикового детектора 25. В результате сравнени напр жени от пикового детектора 25 с заданным напр жением источника 28 опорного напр жени сигнал рассогласовани с выхода вычитающего блока 27 поступает на управл емый усилитель 29,поддержива необходимый масштаб каждого из измег- рительных преобразователей. С выхода управл емого усилител 29 измерительные импульсы поступают на демуль - типлексор 30, в котором каждый из импульсов измерительных преобразователей распредел етс по соответствующим им каналам, которые подключены к пиковым усилительным детекторамstacking the level of the measuring signal from various measuring transducers included in the fiber-optic system for monitoring physical quantities, is a controlled amplifier 29, the input of which receives a signal from the output of the pulse subtractive unit 27. The control voltage to the amplifier 29 comes from the output of the subtracting unit 27 , one of the inputs of which is supplied with the comparison voltage from the source 28 of the reference voltage, and the input voltage is supplied from the output of the peak detector 25 of the control channel, the input of which is Wow connected to the output of the selector 22 of the reference signal. When the level of the reference signal changes, the voltage at the output of the peak detector 25 also changes. As a result of comparing the voltage from the peak detector 25 with a predetermined voltage of the source 28 of the reference voltage, the error signal from the output of the subtracting unit 27 goes to the controlled amplifier 29 by maintaining the required scale of each of the measuring transducers. From the output of the controlled amplifier 29, the measuring pulses are fed to the demultiplexer 30, in which each of the pulses of the measuring transducers is distributed over the corresponding channels that are connected to the peak amplifying detectors
35 31. На выходе каждого из пиковых усилительных детекторов имеетс напр жение , соответствующее измер емой физической величине в каждом из волоконно-оптических измерительных35 31. At the output of each of the peak amplification detectors, there is a voltage corresponding to the measured physical quantity in each of the fiber-optic measuring
преобразователей. converters.
2020
2525
30thirty
,/fyV , / fyV
f жf well
G |Uf G | Uf
lii lii
/Составитель H. Михалев/ Compiled by H. Mikhalev
Редактор E. Кравцова Техред Л.ОлейникEditor E. Kravtsov Tehred L. Oleinik
Заказ 2560 Тираж 358 , ПодписноеOrder 2560 Circulation 358, Subscription
ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., d.
Производственно-полиграфическое .предпри тие,г,Ужгород ул.Проектна , 4Production and printing enterprise, Uzhgorod Project Project, 4
Корректор С.ШекмарProofreader S. Shekmar
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843793051A SU1233630A1 (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Multiplex fibre-optics system for monitoring physical values |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843793051A SU1233630A1 (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Multiplex fibre-optics system for monitoring physical values |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1233630A1 true SU1233630A1 (en) | 1991-05-30 |
Family
ID=21139379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843793051A SU1233630A1 (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Multiplex fibre-optics system for monitoring physical values |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1233630A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5323014A (en) * | 1993-03-01 | 1994-06-21 | Aeg Transportation Systems, Inc. | Optocoupler built-in self test for applications requiring isolation |
-
1984
- 1984-09-19 SU SU843793051A patent/SU1233630A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Applied optics Vol. 21, № 15, 1982, p.2653-2655. Applied optics. Vol. 19, № 171, 1980, p. 29I7-.2919. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5323014A (en) * | 1993-03-01 | 1994-06-21 | Aeg Transportation Systems, Inc. | Optocoupler built-in self test for applications requiring isolation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4356396A (en) | Fiber optical measuring device with compensating properties | |
US4320475A (en) | Monomodal optical fibre hydrophone operating by the elastooptical effect | |
US4799797A (en) | Coherence multiplexing of optical sensors | |
US4694243A (en) | Optical measurement using polarized and unpolarized light | |
US5089696A (en) | Network of sensors connected to a remote supply, monitoring and processing station | |
EP0364093A3 (en) | Methods of and systems for optical fiber sensing | |
WO1989003046A1 (en) | Fiberoptic sensor | |
SU1233630A1 (en) | Multiplex fibre-optics system for monitoring physical values | |
EP0306227B1 (en) | Fiber optic sensor | |
Murtaza et al. | Referencing strategies for intensity modulated optical fibre sensors: A review | |
US5263109A (en) | Optical transmission paths and methods of measuring their optical transmission times | |
US4607162A (en) | Sensing apparatus for measuring a physical quantity | |
JP3317281B2 (en) | Optical path length measuring device for arrayed waveguide diffraction grating | |
US6034522A (en) | Fibre optic transducer incorporating an extraneous factor compensation referencing system | |
SU1500889A1 (en) | Pressure transducer | |
SU1637012A1 (en) | Device for checking optical pulse duration | |
US6366372B1 (en) | Burst mode wavelength manager | |
JPS6160200A (en) | Light-applied measuring apparatus | |
SU1213393A1 (en) | Arrangement for measuring continuity of fluid flow | |
JP3388586B2 (en) | Detection method and device | |
US5004911A (en) | Time multiplexed fiber optic sensor | |
SU1322093A1 (en) | Method of checking variations of fibre light guides in length | |
SU1427245A1 (en) | Device for measuring attenuation of light-conducting cables | |
SU958877A1 (en) | Device for multi-point temperature checking | |
Schmauß | Transmission of two mode coded channels in one fibre using optical directional couplers as mode selective elements |