JPH035637B2 - - Google Patents
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- JPH035637B2 JPH035637B2 JP57036106A JP3610682A JPH035637B2 JP H035637 B2 JPH035637 B2 JP H035637B2 JP 57036106 A JP57036106 A JP 57036106A JP 3610682 A JP3610682 A JP 3610682A JP H035637 B2 JPH035637 B2 JP H035637B2
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- Japan
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- pulse
- optical
- signal
- end side
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- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、温度や変位その他の物理量を光信号
を利用して伝送する光学伝送システムに関するも
のである。更に詳しくは、本発明は温度や変位等
の物理量の測定に超音波信号を利用し、伝送端側
から、測定物理量に関連した時間間隔をもつ光パ
ルスを伝送する光学伝送システムに関するもので
ある。
を利用して伝送する光学伝送システムに関するも
のである。更に詳しくは、本発明は温度や変位等
の物理量の測定に超音波信号を利用し、伝送端側
から、測定物理量に関連した時間間隔をもつ光パ
ルスを伝送する光学伝送システムに関するもので
ある。
本発明の目的は、伝送端側で消費するパワーが
微少であつて、全体が安定に動作する光学伝送シ
ステムを実現しようとするものである。また、本
発明の他の目的は、光伝送路や光学素子の特性変
化等の影響を受けないこの種のシステムを実現し
ようとするものである。
微少であつて、全体が安定に動作する光学伝送シ
ステムを実現しようとするものである。また、本
発明の他の目的は、光伝送路や光学素子の特性変
化等の影響を受けないこの種のシステムを実現し
ようとするものである。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロツク
図で、ここでは温度を測定する場合を例示する。
図において、１は伝送端、２は受信端、３は伝送
端１と受信端２とを結ぶ伝送器で、ここでは２本
の光フアイバ３１，３２で構成されている。
図で、ここでは温度を測定する場合を例示する。
図において、１は伝送端、２は受信端、３は伝送
端１と受信端２とを結ぶ伝送器で、ここでは２本
の光フアイバ３１，３２で構成されている。
伝送端１において、１０は固体超音波温度計
で、磁歪合金１１、この磁歪合金１１に連結され
たセンサ部としての役目をなすリード棒１２及び
磁歪合金１１に巻回されたコイル１３で構成され
ている。BTは光フアイバ３１から供給される光
を受光し、光エネルギを電気エネルギに変換する
光電変換手段で、例えば光電池、太陽電池が用い
られる。R1，R2，C1は抵抗及びコンデンサで、
光電変換手段BTからの電気エネルギを平滑する
とともに蓄える蓄電回路FLを構成している。DA
は蓄電回路FLから電力が供給されて動作するパ
ルスドライバで、トリガパルス抽出手段として機
能するコンデンサC2を介して光電変換手段BTか
らのトリガパルスを入力信号とし、その出力信号
は、コイル１３に印加されている。PAは超音波
パルスによつてコイル１３に発生する信号を入力
とするパルスアンプ、MMはパルスアンプPAか
らの出力信号を入力とする光学素子駆動回路で、
トランジスタTrを介して発孔ダイオードLEDあ
るいはレーザダイオードLDのような光学素子PT
を駆動する。
で、磁歪合金１１、この磁歪合金１１に連結され
たセンサ部としての役目をなすリード棒１２及び
磁歪合金１１に巻回されたコイル１３で構成され
ている。BTは光フアイバ３１から供給される光
を受光し、光エネルギを電気エネルギに変換する
光電変換手段で、例えば光電池、太陽電池が用い
られる。R1，R2，C1は抵抗及びコンデンサで、
光電変換手段BTからの電気エネルギを平滑する
とともに蓄える蓄電回路FLを構成している。DA
は蓄電回路FLから電力が供給されて動作するパ
ルスドライバで、トリガパルス抽出手段として機
能するコンデンサC2を介して光電変換手段BTか
らのトリガパルスを入力信号とし、その出力信号
は、コイル１３に印加されている。PAは超音波
パルスによつてコイル１３に発生する信号を入力
とするパルスアンプ、MMはパルスアンプPAか
らの出力信号を入力とする光学素子駆動回路で、
トランジスタTrを介して発孔ダイオードLEDあ
るいはレーザダイオードLDのような光学素子PT
を駆動する。
パルスアンプPA、光学素子駆動回路MM、光
学素子PTは、いずれも蓄電回路FLから電力が供
給されて動作している。光学素子PTは、光フア
イバ３２に結合しており、ここからの光パルス信
号はこの光フアイバ３２を介して受信端側に伝送
される。
学素子PTは、いずれも蓄電回路FLから電力が供
給されて動作している。光学素子PTは、光フア
イバ３２に結合しており、ここからの光パルス信
号はこの光フアイバ３２を介して受信端側に伝送
される。
受信端２において、２１は光源で、光フアイバ
３１の一端に光学的に結合している。この光源と
しては、LEDあるいはLDが用いられる。２２は
光源２１の駆動回路である。２３は受光素子で、
光フアイバ３２の他端に光学的に結合している。
２４は受光素子２３からの信号を増幅する増幅器
で、その出力信号は図示していない信号処理回路
に導びかれる。
３１の一端に光学的に結合している。この光源と
しては、LEDあるいはLDが用いられる。２２は
光源２１の駆動回路である。２３は受光素子で、
光フアイバ３２の他端に光学的に結合している。
２４は受光素子２３からの信号を増幅する増幅器
で、その出力信号は図示していない信号処理回路
に導びかれる。
このように構成した装置の動作は次の通りであ
る。受信端２において、駆動回路２２は、光源２
１を点灯させ、光エネルギを光フアイバ３１を介
して伝送端１側に供給する。この供給光の中に
は、第２図イに示すように、所定パルス間隔Ｔの
トリガパルスtpが含まれている。トリガパルスtp
の間隔Ｔは、測定周期を定めるものであつて、例
えば0.1〜１秒位の間隔が設定される。
る。受信端２において、駆動回路２２は、光源２
１を点灯させ、光エネルギを光フアイバ３１を介
して伝送端１側に供給する。この供給光の中に
は、第２図イに示すように、所定パルス間隔Ｔの
トリガパルスtpが含まれている。トリガパルスtp
の間隔Ｔは、測定周期を定めるものであつて、例
えば0.1〜１秒位の間隔が設定される。
伝送端１側において、光電変換手段BTは、光
フアイバ３１の一端から出射する光エネルギを受
光し、これを電気エネルギに変換する。この電気
エネルギは蓄電回路FLに蓄えられるとともに、
パルスドライバDA、パルスアンプPA、駆動回
路MM及び光学素子PTの電源電力として供給さ
れる。パルスドライバDAは、その入力端にコン
デンサC2を介して、供給光中に含まれているト
リガパルスtpが印加されると、これを増幅し第２
図ロに示すように駆動パルスP1をコイル１３に
印加する。磁歪合金１１はこの駆動パルスP1に
よつて励振され、ここから超音波の歪波パルスを
発生する。ここで、コイル１３の励磁には、50ｍ
Ａ程度の電流が必要とされるが、時間はμs以下で
平均パワーは非常に小さい。この歪波パルスは、
センサ部としての役目をなすリード棒１２に伝わ
り、音響インピーダンスが変化するリード棒１２
の入力端ａとｂで、おのおの反射パルスPa，Pb
を生ずる。この反射パルスPa，Pbは、コイル１
３で第２図ハに示すように検出され、パルスアン
プPAで増幅される。ここで、反射パルスPa，Pb
間のパルス間隔７は、センサ部としてのリード棒
１２を伝わる歪波パルスの伝播速度に対応してお
り、この伝播速度は周囲温度の関数となつてい
る。光学素子駆動回路MMは、パルスアンプPA
からの信号を入力とし、例えばLEDのような光
学素子PTを、第２図ニに示すようにパルス駆動
し、これが光フアイバ３２を介して、受信端２側
に伝送される。光学素子PTは、ここから幅が細
く尖頭値の大きな光パルスTA，TBを出力するも
のであるが、この光パルスはトリガパルスtpの間
隔Ｔの間に２回であつて、光学素子PTでの平均
消費パワーは非常に小さい。
フアイバ３１の一端から出射する光エネルギを受
光し、これを電気エネルギに変換する。この電気
エネルギは蓄電回路FLに蓄えられるとともに、
パルスドライバDA、パルスアンプPA、駆動回
路MM及び光学素子PTの電源電力として供給さ
れる。パルスドライバDAは、その入力端にコン
デンサC2を介して、供給光中に含まれているト
リガパルスtpが印加されると、これを増幅し第２
図ロに示すように駆動パルスP1をコイル１３に
印加する。磁歪合金１１はこの駆動パルスP1に
よつて励振され、ここから超音波の歪波パルスを
発生する。ここで、コイル１３の励磁には、50ｍ
Ａ程度の電流が必要とされるが、時間はμs以下で
平均パワーは非常に小さい。この歪波パルスは、
センサ部としての役目をなすリード棒１２に伝わ
り、音響インピーダンスが変化するリード棒１２
の入力端ａとｂで、おのおの反射パルスPa，Pb
を生ずる。この反射パルスPa，Pbは、コイル１
３で第２図ハに示すように検出され、パルスアン
プPAで増幅される。ここで、反射パルスPa，Pb
間のパルス間隔７は、センサ部としてのリード棒
１２を伝わる歪波パルスの伝播速度に対応してお
り、この伝播速度は周囲温度の関数となつてい
る。光学素子駆動回路MMは、パルスアンプPA
からの信号を入力とし、例えばLEDのような光
学素子PTを、第２図ニに示すようにパルス駆動
し、これが光フアイバ３２を介して、受信端２側
に伝送される。光学素子PTは、ここから幅が細
く尖頭値の大きな光パルスTA，TBを出力するも
のであるが、この光パルスはトリガパルスtpの間
隔Ｔの間に２回であつて、光学素子PTでの平均
消費パワーは非常に小さい。
受信端２において、受光素子２３は光フアイバ
３２を介して伝送された光パルスTA，TBを受光
し、増幅器２４を介して図示してない信号処理回
路に送る。信号処理回路では、パルスTA，TBの
パルス間隔τを測定し、温度信号を得る。
３２を介して伝送された光パルスTA，TBを受光
し、増幅器２４を介して図示してない信号処理回
路に送る。信号処理回路では、パルスTA，TBの
パルス間隔τを測定し、温度信号を得る。
このように構成した装置によれば、伝送端側に
おいて、温度測定の為の動作が間歇的になされる
ものであり、また、伝送端側から細い幅の光パル
ス信号を伝送するものであるから、伝送端側で消
費するパワーは微少であつて、供給光を受光する
光電変換手段BTからの電力で安定に動作する光
学伝送システムが実現できる。
おいて、温度測定の為の動作が間歇的になされる
ものであり、また、伝送端側から細い幅の光パル
ス信号を伝送するものであるから、伝送端側で消
費するパワーは微少であつて、供給光を受光する
光電変換手段BTからの電力で安定に動作する光
学伝送システムが実現できる。
第３図及び第５図は本発明の他の実施例を示す
構成ブロツク図で、ここではいずれも伝送端側に
ついてだけ示す。
構成ブロツク図で、ここではいずれも伝送端側に
ついてだけ示す。
第３図の実施例は、変位信号を伝送する場合の
例であつて、磁歪線を用いた変位計１４を用いた
ものである。変位計１４は、一端ｂが超音波信号
を反射するように構成された磁歪線１５と、測定
すべき機械的変位Ｘが与えられ、磁歪線１５に沿
つて移動する可動コイル１６及び磁歪線１５の他
端ａ付近に結合する固定コイル１７とで構成され
ている。また、光学素子PTは、ここでは駆動回
路MMの出力によつて光の透過率が変る光学素子
（例えばPLZTと偏向板との組合せ素子）を用い、
光フアイバ３１からの供給光の一部をこの光学素
子PTを介して光フアイバ３２の一端に与えるよ
うにしたものである。
例であつて、磁歪線を用いた変位計１４を用いた
ものである。変位計１４は、一端ｂが超音波信号
を反射するように構成された磁歪線１５と、測定
すべき機械的変位Ｘが与えられ、磁歪線１５に沿
つて移動する可動コイル１６及び磁歪線１５の他
端ａ付近に結合する固定コイル１７とで構成され
ている。また、光学素子PTは、ここでは駆動回
路MMの出力によつて光の透過率が変る光学素子
（例えばPLZTと偏向板との組合せ素子）を用い、
光フアイバ３１からの供給光の一部をこの光学素
子PTを介して光フアイバ３２の一端に与えるよ
うにしたものである。
このように構成されるシステムは、第４図イに
示すようにトリガパルスtpを含む光信号が、光フ
アイバ３１を介して供給される。パルスドライバ
DAは、このトリガパルスtpを増幅し、第４図ロ
に示すように励振パルスP1をコイル１６に印加
する。変位計１４において、可動コイル１６に励
振パルスP1が印加されると、この可動コイル１
６付近の磁歪線内に超音波信号が発生し、この超
音波信号が磁歪線１５の両端に向けて伝播する。
固定コイル１７は、可動コイル１６付近で発生
し、磁歪線１５を直接伝播してくる超音波信号
と、磁歪線１５の一端ｂで反射し伝播してくる超
音波信号とをそれぞれ検出し、第４図ハに示すよ
うなパルス信号Pa，Pbを出力する。このパルス
信号Pa，PbはパルスアンプPAで増幅され、駆動
回路MMを介して光学素子PTを駆動し、その光
透過率を例えば小さくなるように制御する。した
がつて、光フアイバ３２には、第４図ニに示すよ
うにトリガパルスtpと、パルスTA，TBを含む光
信号が受信端側に伝送される。
示すようにトリガパルスtpを含む光信号が、光フ
アイバ３１を介して供給される。パルスドライバ
DAは、このトリガパルスtpを増幅し、第４図ロ
に示すように励振パルスP1をコイル１６に印加
する。変位計１４において、可動コイル１６に励
振パルスP1が印加されると、この可動コイル１
６付近の磁歪線内に超音波信号が発生し、この超
音波信号が磁歪線１５の両端に向けて伝播する。
固定コイル１７は、可動コイル１６付近で発生
し、磁歪線１５を直接伝播してくる超音波信号
と、磁歪線１５の一端ｂで反射し伝播してくる超
音波信号とをそれぞれ検出し、第４図ハに示すよ
うなパルス信号Pa，Pbを出力する。このパルス
信号Pa，PbはパルスアンプPAで増幅され、駆動
回路MMを介して光学素子PTを駆動し、その光
透過率を例えば小さくなるように制御する。した
がつて、光フアイバ３２には、第４図ニに示すよ
うにトリガパルスtpと、パルスTA，TBを含む光
信号が受信端側に伝送される。
ここで、トリガパルスtpとパルスTAとの時間
間隔t1は、変位計１４において、可動コイル１６
からの超音波信号が固定コイル１７に到達するま
での時間であつて、変位Ｘに対応し、またトリガ
パルスtpとパルスTBとの時間間隔t2は、可動コイ
ル１６からの超音波信号が一端ｂで反射し、固定
コイル１７に到達するまでの時間であつて、磁歪
線１５の長さをＬとすれば、2L−Ｘに対応して
いる。
間隔t1は、変位計１４において、可動コイル１６
からの超音波信号が固定コイル１７に到達するま
での時間であつて、変位Ｘに対応し、またトリガ
パルスtpとパルスTBとの時間間隔t2は、可動コイ
ル１６からの超音波信号が一端ｂで反射し、固定
コイル１７に到達するまでの時間であつて、磁歪
線１５の長さをＬとすれば、2L−Ｘに対応して
いる。
受信端において、伝送された光信号のなかから
各パルス信号tp，TA，TBを抽出するとともに、
パルス間隔t1，t2を検出し、t1／（t1＋t2）＝Ｘ／
2Lなる演算を行うことによつて、変位Ｘを知る
ことができる。
各パルス信号tp，TA，TBを抽出するとともに、
パルス間隔t1，t2を検出し、t1／（t1＋t2）＝Ｘ／
2Lなる演算を行うことによつて、変位Ｘを知る
ことができる。
第５図は、気体温度を測定するための測定手段
を示す要部構成図である。この測定手段は、パル
スドライバDAからの出力信号によつて駆動され
る超音波発信器１８と、この超音波発信器１８か
ら出た超音波信号を測定媒体（空気中）を介して
受信する超音波受信器１９とで構成したもので、
超音波信号の伝播時間が気体温度に対応したもの
となる。
を示す要部構成図である。この測定手段は、パル
スドライバDAからの出力信号によつて駆動され
る超音波発信器１８と、この超音波発信器１８か
ら出た超音波信号を測定媒体（空気中）を介して
受信する超音波受信器１９とで構成したもので、
超音波信号の伝播時間が気体温度に対応したもの
となる。
なお、上記の各実施例においては、固体超音波
温度計、磁歪線内を伝播する超音波を利用した変
位計及び超音波の空気中の伝播を利用した気体温
度計を、物理量測定手段として用いたものである
が、パルス信号によつて駆動されたものであつ
て、超音波信号を利用し、測定物理量に対応した
パルス時間間隔をもつ少なくとも２個のパルス信
号を出力する測定手段であれば、他の構成のもの
を用いてもよい。また、各実施例では、伝送端と
受信端とを光フアイバで連絡させたものである
が、これを省略し、空間を光信号が伝播するよう
にしてもよい。
温度計、磁歪線内を伝播する超音波を利用した変
位計及び超音波の空気中の伝播を利用した気体温
度計を、物理量測定手段として用いたものである
が、パルス信号によつて駆動されたものであつ
て、超音波信号を利用し、測定物理量に対応した
パルス時間間隔をもつ少なくとも２個のパルス信
号を出力する測定手段であれば、他の構成のもの
を用いてもよい。また、各実施例では、伝送端と
受信端とを光フアイバで連絡させたものである
が、これを省略し、空間を光信号が伝播するよう
にしてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、伝送端
側で消費するパワーが微少であつて、全体が安定
に動作する光学伝送システムが実現できる。ま
た、本発明においては、受信端側から伝送端側へ
の供給光の中に、物理量測定手段での測定開始を
指示するためのトリガパルスを含ませ、また、伝
送端側から測定物理量に関連した時間間隔を持つ
光パルス信号を伝送するように構成したものであ
る。
側で消費するパワーが微少であつて、全体が安定
に動作する光学伝送システムが実現できる。ま
た、本発明においては、受信端側から伝送端側へ
の供給光の中に、物理量測定手段での測定開始を
指示するためのトリガパルスを含ませ、また、伝
送端側から測定物理量に関連した時間間隔を持つ
光パルス信号を伝送するように構成したものであ
る。
したがつて、本発明によれば、伝送端側での物
理量の測定を、受信端側において必要に応じて遠
隔操作で行うことができる。また、光伝送路や光
学素子の特性変化の影響を受けない光学伝送シス
テムが実現できる。
理量の測定を、受信端側において必要に応じて遠
隔操作で行うことができる。また、光伝送路や光
学素子の特性変化の影響を受けない光学伝送シス
テムが実現できる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロツク
図、第２図は第１図システムの動作波形図、第３
図は本発明の他の実施例を示す構成ブロツク図、
第４図は第３図システムの動作波形図、第５図は
本発明システムに用いられる測定手段の他の実施
例を示す要部構成図である。 １……伝送端、２……受信端、３……伝送路、
BT……光電変換手段、FL……蓄電回路、DA…
…パルスドライバ、PA……パルスアンプ、MM
……駆動回路、PT……光学素子、１０……固体
超音波温度計、２１……光源、２３……受光素
子。
図、第２図は第１図システムの動作波形図、第３
図は本発明の他の実施例を示す構成ブロツク図、
第４図は第３図システムの動作波形図、第５図は
本発明システムに用いられる測定手段の他の実施
例を示す要部構成図である。 １……伝送端、２……受信端、３……伝送路、
BT……光電変換手段、FL……蓄電回路、DA…
…パルスドライバ、PA……パルスアンプ、MM
……駆動回路、PT……光学素子、１０……固体
超音波温度計、２１……光源、２３……受光素
子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 伝送端側から伝送すべき信号を光信号を利用
して受信端側に伝送するシステムであつて、 前記受信端側は、 伝送端側に光エネルギを供給するための光源
と、 この光源からの供給光の中にトリガパルスが含
まれるように光源を駆動する駆動回路と、 伝送端側から送られた光パルス信号のパルス間
隔を検出する信号処理回路と で構成され、 前記伝送端側は、 受信端側から供給された光信号を受け電気エネ
ルギに変換し電力を得る光電変換手段と、 受信端側から供給された光信号の中に含まれる
トリガパルスを抽出するトリガパルス抽出手段
と、 前記光電変換手段から電力が供給されて動作
し、前記トリガパルス抽出手段で抽出されたトリ
ガパルスに基づきドライブパルスを出力するパル
スドライバと、 ドライブパルスが与えられて超音波信号を発生
し、この超音波信号を利用して物理量を測定する
物量測定手段と、 前記光電変換手段から電力が供給されて動作
し、物理測定手段から得られるパルス信号に対応
して光学素子を駆動する駆動回路と で構成したことを特徴とする光学伝送システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57036106A JPS58154097A (ja) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | 光学伝送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57036106A JPS58154097A (ja) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | 光学伝送システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58154097A JPS58154097A (ja) | 1983-09-13 |
| JPH035637B2 true JPH035637B2 (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=12460517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57036106A Granted JPS58154097A (ja) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | 光学伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58154097A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3603800A1 (de) * | 1986-02-07 | 1987-08-13 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur uebertragung von mindestens zwei messwerten ueber eine optische uebertragungsstrecke |
| DE3633939A1 (de) * | 1986-10-04 | 1988-04-14 | Heraeus Gmbh W C | Uebertragung von signalen aus einer sensoreinheit |
| JP4851330B2 (ja) * | 2004-07-02 | 2012-01-11 | 古河電気工業株式会社 | 光給電型センシングシステム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4877884A (ja) * | 1972-01-21 | 1973-10-19 | ||
| JPS52124346A (en) * | 1976-04-12 | 1977-10-19 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Process signal transmitter |
-
1982
- 1982-03-08 JP JP57036106A patent/JPS58154097A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58154097A (ja) | 1983-09-13 |
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