SU1240184A1 - Волоконно-оптический измерительный преобразователь - Google Patents
Волоконно-оптический измерительный преобразовательInfo
- Publication number
- SU1240184A1 SU1240184A1 SU843817863A SU3817863A SU1240184A1 SU 1240184 A1 SU1240184 A1 SU 1240184A1 SU 843817863 A SU843817863 A SU 843817863A SU 3817863 A SU3817863 A SU 3817863A SU 1240184 A1 SU1240184 A1 SU 1240184A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- main
- auxiliary
- signals
- receiving
- angle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
.(46) 30.05.91. Бкш. К 20
(21)3817863/10
(22)29.11.84 (72) М.И.Ермохин (53) 531.781(088.8)
(56) Бесконтактные измерители параметров вибраций. Экспресс-информаци , Контрольно-измерительна техника, № 4, 1981..
1аиилов А.А. Точное приборостроение . Л.: Машиностроение, 1979, с. 58-63.
Авторское свидетельство СССР № 225464, кл. G О В П/00, 1967. (54)(57) ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий соединенные последовательно излучатель , передак ций световод, отражатель с возможностью перемещени под воздействием измер емой физической величины, приемный световод и фотодетектор , образующие основной приемный канал, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона при увеличении чувствительности измерений , излучатель основного канала выполнен модулированным, а в измерительный преобразователь вве.пены вспомогательный канал, содержащгтй модулированный излучатель, переланпций и приемный световоды, фотодетектор, подключенные к каждому из ыходов основного и вспомотательнпго Фотодетектора рег.улируа1д-1е усил1-пе.1П5, блок выделени сигналов OCHOUHOI о излучател ,блок выделени CHriiaua р.:гзО „танса
приемных каналов и вычислительное устройство ,при этом вькоды регулируемых усилителей соединены с входами блока выделени основного излучател и с входами блока выделени сигналов разбаланса приемных каналов, выходы Которого соединены с входами регулируемых усилителей, а выходы блока выделени сигнала основного излучатеш соединены с двум входами вычислительного устройства, выход которого вл етс выходом измерительного преобразовател , причем торцы передающего основного и приемных световодов , обращенные к отражателю, ско шены под углом, составл ющим с оптической осью световодов угол сС i лежащий в пределах
arccos - - arccos -- о( : 90, Пс Пс .
а торец передающего вспомогательного световода скошен под углом, составл ющим с oпtичecкoй осью световодов угол / , лежащий в пределах
Si
ПОБ arccos ,
n.
с
nj - показатель преломлени материала , заполн ющего зазор между торцами световодов и отражателем; f - показатель преломлени сердечника световодовJ ОБ показатель преломлени оболочки световодов.
I12401
Волоконно-оптический измерительный преобразователь (датчик) относитсл к измерительной технике и предназ ((ачен дл использовани в измерительно-информационных и управл ющих систе- 5 мах дл контрол физических величин,
Целью изобретени вл етс расширение диапазона и уменьшение погреиности измерени при увеличении чувствительности to
На чертеже представлен предлагае- . мый преобразователь
Он содержит основные излучатель 1, - передающий световод 2,приемный свете вод 3, фотодетектор 4, вспомогательный 5 излучатель 5, передшопщй световод 6, приемный световод 7,фотодетектор 8,отражатель 9, регулируемые усилители 10 и 11, блок вьщелени сигнала основного излучател 12, блок 13 выделени 20 сигнала разбаланса приемных каналов и вычислительное устройство 14„
Преобразователь работает следующим образом.
Задающие генераторы вырабатывают 25 сигналы различающиес по фазе или по частоте и модулирующие основной и вспомогательный излучатели/ t и 5 соответственно . Излучение основного излучател 1 проходит поосновно.му пе- 30 редающему световоду 2, отражаетс от отражател 9 и падает на торцы основногр 3 и вспомогательного 7 приемных световодов 5 тгроходит по ним и детектируетс основным l и вспомогатель- 35 ным 8 фотодетекторами. Сигнала на выходах фотодетекторов 4 и 8 представл ют собой сигналы поднесущей частоты вырабатываемой генератором основного излучател , промодулирован1 ые 40 по закону изменени измер емой физической величины.
Сигналы фотодетекторов усиливаютс регулируемыми усилител ми 10 и 11 и подаютс на блок вьщелени сигнала 45 основного излучател 12. В этом бложе сигнал, вырабатываемый генератором основного излучател , детектиру«тс , обеспечива демодул цию сигнала , пропорционального измер емой 50 физической величине. Демодул ци обеспечиваетс раздельно дл сигналов лрогаедших соответственно через основной и вспомогательный каналы, Дат.ее демодулированш;1е сигналы поступают в jj вьгчислителытое устройство 14. Йсход ое положение отражател 9 и пространственной pacnon пт чемиых
84 2
световодов определ ют фазовые соотношени сигналов.излучаемой физической величины-основного и вспомогательного приемных каналов. Так, например, сигналы могут быть дифференциальными (сдвиг фаз 180°) или квадратурными (сдвиг фаз 90°), При воздействии физической величины обеспечиваетс пропорциональное перемещение отражател что приводит к соответствующему перемещению по торцам приемных световодо светового п тна излучени основного излучател и, следовательно, модул ции вводимого излучени . Вычислительное устройство 4 обрабатывает сигналы основного (|j и вспомогательного и каналов со следующим алгоритмом:
---- - дл дифференциальных
Un и а
и сигналов; arctg -- - дл квадратурных сигна лов. . Обработка сигналов по указаннь1М
алгоритмам обеспечивает отсутствие вли ни на результат измерени изменений мощности излучателей, затухани передающего световода, затуханий приемных световодов и отклонений чувствительностей фотодетектора. Дл компенсации различных по величине и знаку коэффициентов передачи основного и вспомогательного приемных каналов в схему преобразовател введены вспомогательные излучатель 5 и передающий световод 6, Причем выходной торец вспомогательного передающего световода скошен под углом к.оптической оси, меньщим угла полного внутреннего отражени , и направлен так, что излучение вспомогательного излучател 5, пройд по вспомогательному световоду 6, отражаетс от его выходного торца, направл етс на вьгходнь е торцы приемных световодов, отражаетс от них, распростран етс по приемным световодам 3 и 7 и детектируетс фотодетекторамн 4 и 8, Сигналы фотодетектора усиливаютс регулируемыми усилител ми 10 и 11 и подаютс в блок выделени разбаланса приемных каналов 13, В этом блоке из суммарного сигнала основного и вспомогательного излучателей вьщел ютс сигналы вспомогательного излучател , прошедшие соответственно через основной и вспомогательный приемные каналы. Их разностFfbM сигнал вл етс управл ющим сигналом дл регулируемых усилителе.
312
измен их усилени до величины, когда разностный сигнал становитс равным нулю. В результате восстаназливаетс баланс или равенство коэффициентов передачи обоих приемных каНалов . Разделение сигналов основного I и вспомотзателБНого 5 иэлучатет ей соответственно в блоках 12 и i 3 обеспечиваетс различным законом модул ции излучателей. Модулирую1дие сигналы могут отличатьс , например, по фазе или частоте.
Угол5 под которым вьтолн готс торцы основного передающего и приемных световодов, относительно их оси ot до жен лежать в пределах, ограниченных с одной стороны по влением положительиого эффекта т.е. он должен быть меньше 90, и с другой стороны углом, при котором- происходит нарушение услови полного внутреннего отра кени хот бы дл одного апертурного луча, -.е. он должен быть больше ве84
п личины arccps -- arccos -. ВелкПс , Пе чина arccos (), представл ет собой угол, при котором происходит нарушение полного внутреннего отражени лучей, распростран ющихс вдоль оси световрда, а величина
arccos определ ет апертурный угол Пс
световода.
Угол, под которым аьтолн етск торец вспомогательного передающего с етовода относительно осир, должен лежать и пределах, ограничен1Гь1х с одной стороны вырождением торца в плоскость осевого сечени световода, т.е. он должен быть.больше О , и с другой стороны углом, при котором полное внутреннее отражение сохран етс хот бы дл одного апертурного луча, т.е. он до жен быть меньше величипг Пое
- + arccos
ны arccos
п. Пс
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843817863A SU1240184A1 (ru) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | Волоконно-оптический измерительный преобразователь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843817863A SU1240184A1 (ru) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | Волоконно-оптический измерительный преобразователь |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1240184A1 true SU1240184A1 (ru) | 1991-05-30 |
Family
ID=21148761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843817863A SU1240184A1 (ru) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | Волоконно-оптический измерительный преобразователь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1240184A1 (ru) |
-
1984
- 1984-11-29 SU SU843817863A patent/SU1240184A1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4363114A (en) | Low noise remote optical fiber sound detector | |
US5017772A (en) | Fiber optic probe sensor for measuring target displacement | |
US4465334A (en) | Multilayer fiber light conductor | |
EP0124533A1 (en) | Fiber optic displacement sensor with built-in reference | |
CA1267790A (en) | Fiber optic doppler anemometer | |
JPH02116716A (ja) | ファイバ光学センサ | |
EP0168960B1 (en) | Optical displacement sensors | |
US4768880A (en) | System and method for accurate loop length determination in fiber-optic sensors and signal processors | |
US5557694A (en) | Method of determining the zero dispersion wavelength of an optical waveguide | |
EP0274091B1 (en) | Optical displacement sensor | |
SU1240184A1 (ru) | Волоконно-оптический измерительный преобразователь | |
Morishita | Refractive-index-profile determination of single-mode optical fibers by a propagation-mode near-field scanning technique | |
US5149961A (en) | Method and apparatus for optical fiber length determination | |
US5189299A (en) | Method and apparatus for sensing strain in a waveguide | |
US4600836A (en) | Diaphragm deflection sensor for fused silica diaphragm module | |
CA2008799A1 (en) | Light-reflection method for transmission-loss measurements in optical fiber lightguides | |
CN112129243B (zh) | 基于光电振荡器的准分布式光纤扭转角度测量装置和方法 | |
EP0157606A2 (en) | High temperature pressure transducers and systems for determining deflection of pressure transducer diaphragms | |
JPH068724B2 (ja) | 光学的検出装置 | |
EP0257959A2 (en) | Optical fibre measurement apparatus and method | |
US4607162A (en) | Sensing apparatus for measuring a physical quantity | |
JPS6066137A (ja) | 液体屈折率センサヘツド | |
SU1277733A1 (ru) | Волоконно-оптическое измерительное устройство | |
CA1145927A (en) | Method and apparatus for optical fiber fault location | |
EP0117574A1 (en) | A method and apparatus for optical tank gauging |