JPH0435997Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、光送信器からスターカプラを介して
光センサーに光パルスを供給し、そのセンサー情
報を受光して種々の計測結果を得るようにした光
式マルチセンサー装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、光フアイバーを用いて遠隔地点の物理量
を測定する方法として特開昭58−105397号などが
提案されている。

これは第２図に示すように、光パルスの送受信
回路Ａと光センサー回路Ｂとを１個の光フアイバ
ーを伝送路として結び、光センサーからの情報を
得る構成である。

パルス発生器２１で発生させた電気信号を光パ
ルスに変換する光送信器２２に入力して、光送信
器２２で発生した光パルスは、光方向性結合器２
３を通過し、伝送路２４を経由して光センサー回
路Ｂに送られ、光パルスを複数の光センサーに分
岐する１：ｎのスターカプラ（多分岐結合器）２
５に入力する。ここで分岐された光パルスは光遅
延器２６１，２６２，２６ｎを通つて光センサー
２７１，２７２，２７ｎに入る。光センサー内で
情報を受けた光信号は反射板２８１，２８２，２
８ｎで反射され再び元の経路を戻つて送受信回路
Ａの光方向性結合器２３に到達し、ここで分岐さ
れて光受信器３０に入り信号処理装置３１で処理
されて表示装置３２に表示される。

〔本考案が解決しようとする課題〕 ところが、このような装置においては、光パル
スの強度は光線路などによる減衰を無視すると、
スターカプラ２５から伝送路２４に戻る光量は分
岐の数ｎの逆数となり、さらに、光方向性結合器
２３において分岐されるので、光受信器に入る光
パルスの強度は光送信器２２で発生した時の約1/
２ｎとなる。このため、端子、結合器、反射板な
どの接合部に生じる反射による信号との差が小さ
くなり区別がつきにくくなるので、いわゆるＳ／
Ｎ比が悪くなる。また、反射形の光センサーでは
センサー情報を持つた信号の近傍にセンサー入出
力時の反射による信号が発生してノイズとなり、
センサー情報の信号と近いため、分離が困難とな
り、Ｓ／Ｎ比が悪くなる問題があつた。

本案は上述の問題点を解決し、光センサーから
の信号パルス強度が大きく精度の高いマルチセン
サー装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本考案は送信用光線路からの光パルス
を複数の光センサーに分配・供給するために入力
側と出力側の端子がｍ（ｍは３以上の整数）：ｎ
（ｎは２以上の整数）のスターカプラを用い、入
力側の端子の一個に送信器用光線路を接続し、出
力側の端子にそれぞれ分岐光線路を接続して、入
力側の残りの端子を全て共通の受信用光線路に接
合して光受信器に接続した構成としている。

また、光センサーを透過形とし、各センサーの
入力側の端子と出力側の端子をそれぞれ別の分岐
光線路に接続した構成にすることが望ましい。

〔作用〕

このように、スターカプラの入力側端子の複数
個をまとめて受信用光線路に接続するので、光受
信器に送られる光パルスの強度は（ｍ−１）／
（ｍ×ｎ）となるので、信号レベルを高くするこ
とができる。

また、光センサーを透過形とし２本の分岐光線
路に接続した構成にすることによつて、センサー
情報の信号とノイズとの時間差を生じ、ノイズの
分離が容易になりＳ／Ｎ比が大きくなるので、測
定精度が向上する。

〔実施例〕

これを図に示す実施例について説明する。

第１図において、１はパルス発生器、２は電気
パルスを光パルスに変換して送出する光送信器、
３は光フアイバーを用いた送信用光線路、４はス
ターカプラ、５１，５２，５３……５ｎは光フア
イバーよりなる分岐光線路、６１，６２，６３…
…６ｎは光遅延回路で、たとえば順次に適当な長
さづつ異ならせた光フアイバーを巻回して構成さ
れる。７１，７２，７３……７ｎは被測定物８に
設けられた反射形または透過形の光センサーで、
たとえば電気機器における電圧、電流、温度ある
いは保護装置の状態などを検出する。

９は光フアイバーによる受信用光線路、１０は
光受信器、１１は増幅器、１２は信号処理装置、
１３は表示装置である。

光が光送信器２から光受信器１０に伝播する時
間よりも短い時間間隔でパルス発生器１から発生
される電気パルスは、光送信器２で光パルスに変
換されて送信用光線路３に送り出される。この光
パルスはスターカプラ４の１個の入力側端子から
入つて分岐光線路５１，５２，５３……５ｎに分
岐され、それぞれ光遅延回路６１，６２，６３…
…６ｎ（６１は実質的に遅延ゼロでよい）を介し
て光センサー７１，７２，７３……７ｎに入力さ
れる。

光センサー７１，７２，７３……７ｎからの検
出信号（センサー情報）は光遅延回路による遅れ
の順にスターカプラー４に戻り、入力側端子にそ
れぞれ分岐される。分岐された検出信号のうち送
信用光線路３を接続した端子を除いた他の端子の
検出信号はまとめて受信用光線路９に送り出さ
れ、光受信器１０により電気パルスに変換され、
増幅器１１で増幅し信号処理装置１２で処理され
る。

いま、光センサー７２の計測値に異常があると
きは、光受信器１０に２番目に入るセンサー情報
に変化を生じており、これを信号処理装置１２で
検出して表示装置１３に表示させる。

ここで、スターカプラーの入力側の端子を３
個、出力側の端子を４個とすると、４個に分岐さ
れた光強度による異常信号がスターカプラで３個
の入力側端子に分岐され、そのうちの２個の端子
からの出力信号が共通の受信用光線路９を介して
光受信器１０に到達することになる。

したがつて、光受信器１０に到達する光パルス
の強度は約（３−１）／３×４＝１／６となり、
従来の装置による場合の光パルス強度１／２×４
＝１／８より大きくなる。

なお、送信用光線路に光方向生結合器を設け
て、スターカプラからの検出信号を分岐させ、他
の入力側端子とともに共通の受信用光線路に接続
するようにしてもよく、センサーはそれぞれ別個
に離れた位置に設けることができる。

また、センサーに透過形のものを用い２つの分
岐光線路にまたがつて設けることにより、両方の
分岐光線路に同一の検出信号（センサー情報）が
得られ、反射板を要しないため検出信号の近くに
生じるノイズをなくし、Ｓ／Ｎ比を向上させるこ
とができ、分岐光線路に光方向生結合器を挿入し
て光線路の一部を省略することができる。

〔本考案の効果〕

上述のように、複数のセンサー情報を光フアイ
バーで伝送する場合に、入力側にｍ個（ｍは３以
上の整数）と出力側にｎ個（ｎは２以上の整数）
の端子を備えスターカプラを設け、入力側の１個
の端子に送信用光線路を接続し、出力側の端子に
分岐光線路を接続し、入力側の残りの端子を共通
の受信用光線路に接続するようにしてあるから、
受信用光線路に到達する検出信号の光パルス強度
を大きくすることができ、検出回路の増幅器はダ
イナミツクレンジの小さいものでもよく、Ｓ／Ｎ
比を向上させ、確実な検出ができる効果があり、
精度の高い計測装置を得ることができる。

また、透過形の光センサーを用いることにより
ノイズの分離を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案の実施例を示す構成図、第２図は
従来の光センサー装置の構成図である。 １はパルス発生器、２は光送信器、３は送信用
光線路、４はスターカプラ、５，５１，５２，５
３……５ｎは分岐光線路、６，６１，６２，６３
……６ｎは光遅延回路、７１，７２，７３，……
７ｎは光センサー、８は被測定物、９は受信用光
線路、１０は光受信器、１１は増幅器、１２は信
号処理装置、１３は表示装置、Ａは送受信回路、
Ｂは光センサー回路である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 光送信器からの光パルスを伝送する光フアイ
   バーからなる送信用光線路と、前記光パルスを
   スターカプラを介して複数個の光センサーにそ
   れぞれ供給する分岐光線路と、各光センサーの
   センサー情報を前記スターカプラから光受信器
   に伝送する受信用光線路を備えた光式マルチセ
   ンサー装置において、前記スターカプラが入力
   側にｍ個（ｍは３以上の整数）と出力側にｎ個
   （ｎは２以上の整数）の端子を備え、入力側の
   １個の端子に送信用光線路を接続し、出力側の
   端子にそれぞれ分岐光線路を接続し、入力側の
   残りの端子を共通の受信用光線路に接続したこ
   とを特徴とする光式マルチセンサー装置。 ２ 前記光センサーが透過形である実用新案登録
   請求の範囲第１項に記載の光式マルチセンサー
   装置。