Световодный датчик температуры — SU 1509633 (original) (raw)
,15096 А 50 4 С 01 К 11/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТРЫТИЯМ ЕН ИЗ ОПИС ТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ ий нич СССР1981 . 1(71) Ленинградский электротеинститут связи им.проф.М,А.ББруевича(57) Изобретение касается измерениятемператур и может быть использованов различных приборах для измерениятемпературы. Цель изобретения - повышение точности измерения, В световодном датчике температуры в качестве источника 1 света используетсяактивное излучающее волокно 2, обладающее температурной стабильностью. Световоды сигнального и опорного плеч датчика заключены в защитный кожух, что позволяет избежать погрешности измерения, вызываемой механическими воздействиями.Применение интерференционных фильтров 6исключает появление помех на входахфотоприемников 7. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.3 1509633Изобретение относится к измерению температур и может быть использовано в различных приборах для измерения температуры.Цель изобретения - повышение точности измерения температуры.На фиг. 1 представлена структурная схема датчика; на фиг. 2 - блоксхема блока обработки. ОИсточник 1 света оптически свяэан с активным излучающим волокном2, первый выход которого связан через первый объектовый световод 3 стермочувствительным световодом 4, 5связанным через второй объектовыйсветовод 5, первый интерференционный фильтр 6 с первым фотоприемником 7, который подключен через первый синхронный детектор 8 к первому 20входу 1 блока 9 обработки. Второйвыход волокна 2 связан с дополнительным световодом 10, который черезинтерференциальный фильтр б, фотоприемник 7, синхронный детектор 8 25соединен со вторым 11 входом блока9 обработки. Синхронизирующие выходы 1 , 11 блока 9 обработки подключены к синхровходам синхронных детекторов и входу источника 1 света 30соответственно. Причем первый 3 ивторой 5 объектовые светоды объединены с соответствующими участками дополнительного световода 10 в единуюзащитную оболочку, выполненную, например, в виде двухжильного оптического кабеля 11,Блок обработки (фиг.2) содержитпервый 12 и второй 13 логарифмические усилители, схему 14 вычитания, 40экспоненциальный генератор 15, пиковый детектор 16, генератор 17,усилитель 18, дифференциальную схему 19, ждущий мультивибратор 20,причем первый и второй входы блока 45обработки, обозначенные 11 и 1, свя"заны с входом первого 12 и второго13 логарифмических усилителейВыходы усилителей 12 и 13 связаны с соответствующими входами схемы 14 вычитания, выход которой связанс входом экспоненциального генерато"ра 15, выход которого связан со входом пикового детектора 16, выход которого является выходом блока обработки, выход генератора 17 связан свходами усилителя 18 и дифференцирующей схемы 19, выход усилителя 18является вторым синхровходом блока обработки и обозначен 11, выход П схемы 9 связан с входом ждущего муль. тивибратора 20, выход которого является первым синхровыходом блока обработки и обозначен 1Датчик работает следуюшим образом.Генератор 17 формирует на выходе последовательность положительных импульсов длительностью Си периодом Т, эти импульсы поступают на схему 19 и усилитель 18, с выхода которого усиленный импульс поступает на синхровыход 11 и на запуск впомога 5тельного источника 1 света (фиг,1). За время о.ц источника 1 испускает свет с длиной волны 3 которая совпадает с одной из полос поглощения активного волокна 2. Волокно 2 за время ( Ф +) испускает свет на другой длине волны, причем на2излучение эа времяпосле окончания импульса накачки не влияют нестабильности. излучения источника 1. Излучение напоступает в световод 3, а затем в термочувствительный световод 4, где частично поглощается, причем интенсивность поглощения зависит от температуры. Материал световода 4 подобран таким образом, чтобы на длине волны Я у него была полоса поглощения, интенсивность которого максилльно зависит от температуры, Поглощенное излучение спектрально фильтруется в фильтре 6 (пропускается только) и поступает через фотоприемник 7 на детектор 8. Излучение, которое из волокна 2 поступает в световод О, также очищается в фильтре 6 и через приемник 7 поступает на детектор 8, Электрический импульс, поступивший на вход схемы 9, задним фронтом запускает ждуший мультивибратор, который на выходе формирует импульс длительностью Гс , сдвинутыйеотносительно переднего фронта импульса с генератора 17 на.Этот импульс с синхровыхода 1 поступает на синхровходы детекторов 8 и 8 илоткрывает их на время. Т,е. на входы блока обработки поступают сигналы, свободные от шумов, вызванных нестабильностью вспомогательного источника 1 (фиг,1).Выход 1 ис 5 пользуется также для синхронизации микроЭВМ.В блоке обработки с помощью элементов 12-15 определяется отношениеоставитель В. Яр Техред А.Кравчук орректор М. Васильев едактор 7. Волков 793/33 Тираж 573 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ЗаказВНИИПИПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 10 515 сигналов на 1 и 11 входах блока 9 обработки, такая операция позволяет избавиться от паразитных шумов волокна 2, Далее сигнал поступает на пиковый детектор 16, где происходит запоминаниен максимального его значения на входе на время, необходимое для считывания на ЭВМ. Послелокончания импульсачерез синхровход 1 происходит "Сброс" схемы 19 в исходное состояние,Формула изобретения 1. Световодный датчик температуры, содержащий источник света, первый объектовый, световод, оптически сопряженный 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, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены активное излучающее волокно, соединен 09633ное со входами дополнительного световода и первого объектового световода и два интерференционных фильтра, размещенных между выходами второго объектового световода и дополни.тельного световода и входами первогои второго фотоприемников соответственно, первый выход блока обработкисоединен с вторыми входами первогои второго синхронных детекторов, вто фрой выход блока обработки соединенс входом источника света, которыйоптически сопряжен с активным излу чающдм Волокном,2. Датчик по п,1, о т л и ч а-ю щ и й с я тем, что первый и второй объектовые световоды объединеныс соответствующими участками. допол. -20нительного световода в единую защитную оболочку, а один из участков дополнительного световода объединен стермочувствителъным световодом.253. Датчик по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я темчто активное излучающее волокно и термочувствительныйсветовод изготовлены из материала,имеющего перекрывающиеся спектрыизлучения и поглощения,ю