SU1509633A1 - Световодный датчик температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  измерени  температур и может быть использовано в различных приборах дл  измерени  температуры. Цель изобретени  - повышение точности измерени . В световодном датчике температуры в качестве источника 1 света используетс  активное излучающее волокно 2, обладающее температурной стабильностью. Световоды сигнального и опорного плеч датчика заключены в защитный кожух, что позвол ет избежать погрешности измерени , вызываемой механическими воздействи ми. Применение интерференционных фильтров 6 исключает по вление помех на входах фотоприемников 7. 2 ил.

Description

lOOOOOsXrti

(с

.

|Ч//3 I S

I.f /f

//.

Lj.-E

/

в f

h

к ЭВН

3 I S

f

.

J ел

о

CD

Ot)

со со

ф1/е.1

3.1509

Изобретение относитс  к измерению температур и может быть использовано в различных приборах дл  измерени  температуры.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  температуры.

На фиг. 1 представлена структур- на  схема датчика; на фиг. 2 - блок- схема блока обработки.

Источник 1 света оптически св зан с активным излучающим волокном 2, первый выход которого св зан через первьй объектовый световод 3 с термочувствительным световодом 4, св занным через второй объектовый световод 5, первый интерференционный филътр 6 с первым фотоприемником 7, который подключен через первый синхронный детектор 8 к первому входу I блока 9 обработки. Второй выход, волокна 2 св зан с дополнительным световодом 10, который через интерференциальный фильтр 6, фотоприемник , синхронный детектор 8 соединен со вторым II входом блока 9 обработки. Синхронизирующие выходы 1, Ilg блока 9 обработки подключены к синХровходам синхронных детекторов и входу источника 1 света соответственно. Причем первый 3 и второй 5 объектовые светоды объединены с соответствующими участками дополнительного световода 10 в единую защитную оболочку, вьшолненную, на пример, в виде двухжильного оптического кабел  J1,

Блок обработки (фиг.2) содержит первый 12 и второй 13 логарифмические усилители, схему 34 вычитани , экспоненциальный генератор 15, пиковый детектор 16, .генератор 17, усилитель 18, дифференциальную схему 19, ждупщй мультивибратор 20, причем первый и второй входы блока обработки, обозначенные II и I, св заны с входом первого 12 и второго 13 логарифмических усилителей. | Выходы усилителей 12 и 13 св - с соответствующими входами схе- мы 14 вычитани , выход которой св за с входом экспоненциального генератора 15, выход которого св зан со входом пикового детектора 16, выход которого  вл етс  выходом блока обра- ботки, выход генератора 17 св зан с входами усилител  I8 и дифференцирующей схемы 19, выход усипител  18  вл етс  вторым синх ровходом блока

обработки и обозначен Hg выход 11 схемы 19 св зан с -входом ждущего мультивибратора 20, выход которого  вл - .етс  первым синхровыходом блока обработки и обозначен 1.

Датчик работает следующим образом

Генератор 17 формирует на выходе последовательность положительных импульсов длительностью i и периодом Т, эти импульсы поступают на схему 19 и усилитель 18, с выхода которого усиленный импульс поступает на син- хровыход Ilg и на запуск впомога- тельного источника 1 света (фиг.1). За врем  С ц источника 1 испускает свет с длиной волны А, , котора  совпадает с одной из полос поглощени  активного волокна 2. Волокно 2 за врем  ( & ц ) испускает свет на другой длине волны Я, причем на излучение за врем  С после окончани  импульса накачки не вли ют нестабильности- излучени  источника 1 . Излучение на поступает в световод 3, а затем в термочувствительный световод 4, где частично поглощаетс , причем интенсивность поглощени  завирит от температуры. Материал световода 4 подобран та- КИМ образом, чтобы на длине волны / у него была полоса поглощени , интенсивность которого максимально зависит от температуры. Поглощенное излучение спектрально фильтруетс  в фильтре-6 (пропускаетс  только ) и поступает через фотоприемник 7 на детектор 8. Излучение, которое из волокна 2 пос.тупает в световод 10, также очищаетс  в фильтре 6 и через приемник 7 поступает на детектор 8. Электрический импульс, поступивший на вход схемы J9, задним фронтом запускает ждуш,ий, мультивибратор, который на выходе формирует иг пульс длительностью С С , сдвинутый относительно переднего фронта импульса , с генератора 17 на Сц .Этот импульс с синхровыхода 1 поступает на синхровходы детекторов 8 и 8 и открывает их на врем  С. Т.е. на входы блока обработки поступают сигналы , свободные от шумов, вызванных нестабильностью вспомогательного источника 1 (фиг.1).Выход 1 используетс  также дл  синхронизации микроэвм.

В блоке обработки с помощью элементов 12-15 определ етс  отношение

Claims (2)

1. Световодный датчик температуры , содержащий источник света, пер- вьй объектовый, световод, оптически сопр женный через термочувствительный световод и второй объектовый световод с первым фотоприемником, вход которого через первый синхронный детектор соединен с первым входом блока обработки, со вторым входом которого через второй синхронный детектор соединен выход второго фотоприемника, отличающий- С   тем, что, с целью повышени  тоности измерени , в него введены активное издучающее волокно, соединен09633

нее со входами дополнительного световода и первого объектового световода и два интерференционных фильтра , размещенных между выходами второго объектового световода и дополнительного световода и входами первого и второго фотоприемников соответственно , первый выход блока обработки соединен с вторыми входами первого и второго синхронных детекторов, вто рой выход блока обработки соединен с входом источника света, который оптически сопр жен с активным излу чающим волокном.

10

15

2.Датчик по п.J, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что первый и второй объектовые световоды объединены с соответствующими участками, допол.- нительного световода в единую защитную оболочку, а один из участков дополнительного световода объединен с термочувствительным световодом.

3,Датчик по п. 1,отлича ю- щ и и с   тем,.что активное излучающее волокно и термочувствительный световод изготовлены из материала, имеюш,его перекрывающиес  спектры излучени  и поглощени .