JPS60210039A - 光信号伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光信号伝送装置に係り、特に、伝送信号を精
度良く伝送するのに好適な光（ｉ号伝送装置に関するも
のである。

〔発明の背景〕

一般に、信号伝送においては伝送路の耐ノイズ性向上策
として伝送路に光フアイバケーブルを用いた光データ伝
送が採用される。

ところが、光信号伝送においては電気信号を光信号に変
換する発光ダイオードの発光量が、第１図に示すように
温度の影響を受ける。すなわち、発光ダイオードに流れ
る電流を一定にしても、温度が高くなると発光量が低下
する。これを補償するために第２図に示す方法が従来採
用されていた。

この補償方法につｈて簡単に説明する。

端子ｌに印加されるアナログ電気信号は、送信装置６の
駆動回路２に入力される。駆動回路２は、アナログ信号
の振幅を調整し、調整後の信号を発光ダイオード３に出
力する。一般に発光ダイオード３は、入力される電気信
号と発光ダイオード３からの発光量とが比例するような
領域で使用する。

これは、受信装置での光・電気変換を簡単な回路で達成
するためである。このようにして、発光ダイオード３は
、入力の電気信号を光信号に変換し、この光信号は光フ
アイバケーブル５を介して受信装［１０に伝送される。

受信装置１０では、入力される光信号を受光ダイオード
７で電気信号に変換し、この電気信号を増幅回路８でレ
ベル変換し、端子９にアナログ電気信号を出力する。

ところが、送信装置６０発光ダイオード３は、第１図の
ように温度の影響を受ける。これを補償するために、発
光ダイオード３から光フアイバケーブル５に伝送する光
信号の一部をモニタ用の受光ダイオード４で受信し、こ
れを駆動回路２にフィードバックして駆動信号を制御す
る。すなわち、温度が高くなって、発光ダイオード３０
発光凰が低下すれば、上述のフィードバック効果によシ
、駆動回路２から発光ダイオード３に入力する電気信号
である電流を増加させで、発光ダイオード３０発光量を
常に一定にすることができる。

ところが、送信装置６と受信装置１００間に温度差があ
ると、これを補償することができない。

特開昭５６−５４１３６号公報に示されている信号伝送
装置は、送信装置の発光素子の温度特性と受信装置の受
光素子の温度特性を等しくしたものである。この場合に
おいても、送信装置及び受信装置が設置されている環境
雰囲気の温度が異なると、その温度差に基づく伝送され
た信号の誤差を補償することはできない。

また、送信装置が設置されている雰囲気の温度変化が激
しい場合に対するものとして、特開昭５６−１２１４３
号公報に示されている１ｄ号伝送装置が知られている。

これは、伝送する信号を周波数変換して中心周波数を基
準とした第１周波数倍号を光ファイバを経由して受信装
置に伝送し、他方、基準となる中心周波数である第２周
波数倍号を他の光ファイバを経由して受信装置に伝送す
るものである。この場合、異なる２つの光ファイノ（に
それぞれ接続される２個の発光素子と２個の受光素子の
温度特性を同一にしなければならない。

しかし、温度特性が同じである受光及び発光素子の製造
は、ひじように面倒である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、単純な構造で信号の伝送精度を向上で
きる光信号伝送装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、電気信号を光信号に換えて発信する送
信装置に、電気信号に基準ノ（ルス信号を注入する手段
を設け、受信装置に、基準）（ルス信号の変化量をめる
手段と、その変化量に基づいて受信した信号の大きさを
補償する手段と、補償された受信信号から基準パルス信
号を取除く手段とを設けたことにある。

〔発明の実施例〕

本発明の好適な一実施例を第３図に基づいて説明する。

送信装置６と受信装置１０は、九フ′アイバケーブル５
によって連絡されている。

送信装置６は、駆動回路２、発光ダイオード３、スイッ
チ１１及びコントローラ３７から構成されている。スイ
ッチ１１は、接点４４．４５及び４６及び可動接点４７
を有している。接点４６は、送信装置６の信号入力端子
である端子１に接続される。接点４４は、基準を圧ＥＯ
の電源１２を介して接地されている。接点４５は、基準
電圧Ｅ１の電源１３を介して接地されている。基準電圧
ＥＯは端子１に印加される入力信号の最小直よりも低い
瞳に設定され、基準電圧Ｅｌは上記入力信号の最大値よ
シも高い直に設定されている。可動接点４７は、駆動回
路２の増幅器１４の正の端子に接続される。駆動回路２
は、増幅器１４及びトランジスタ４３を有している。増
幅器１４の出力端子は、トランジスタ４３０ベースにつ
ながっている。トランジスタ４３のエミッタは、増幅器
１４の負の端子に接続されるととも１に抵抗１５を介し
て接地される。トランジスタ４３のコレクタは、兄光ダ
イオード３のカソードに連絡される。

発光ダイオードのアノードは、電源の端子１６に接続さ
れる。光フアイバケーブル５は、発光ダイオード３から
出力される光信号を送信する。３７は、ＢＪ動接点４７
と接点４４．４５及び４６の接続状態を制御するコント
ローラである。

受信装置ｌＯは、受光ダイオード７、増幅回路８、フィ
ルタ回路２５、パルス検出回路３１、信号処理回路３２
及び異常検出回路４ｏからなっている。受信装置１ｏは
、送信装置６がらＰＪｗれた位置に設置されている。

光フアイバケーブル５からの光信号を入力する受光ダイ
オード７のカソードは、抵抗１８を介して電源用の端子
１９に接続される。受光ダイオード７のアノードは、増
幅器＃＆８を構成しているスイッチ１７の可動接点４８
及び抵抗２０に接続される。増幅回路８は、スイッチ１
７、ｍｍＷ２を及びスイッチ２４を有している。スイッ
チ１７は、可動接点４８の他にｎ個（ｎは正の整数、ｎ
＞１）の接点Ｓａ、〜Ｓ　ａ、を有している。接点ｓａ
鳳〜８ａ、は、抵抗１（１ａ　、−几ａａｔ介してそれ
ぞれ接地されている。抵抗Ｒａｌ〜几ａａの抵抗値は、
サフィックスの番号が大きくなる程、増大している。抵
抗２ｏは、増幅器２１の負の端子に接続される。増幅器
２１の正の端子は、接地されて込る。増幅器２１の負の
端子は、抵抗几ｂ１〜几す、を介してスイッチ２４の接
点Ｓ　ｂ　１−８　ｈ　ａにそれぞれ接続される。砥抗
几ｂ　Ｉ−Ｒｂ　ａの抵抗値も、ｎの値が大きくなる程
、増大する。スイッチ２４の可動接点４９は、増幅器２
１の出力端子に接続される。増幅器２１の出方端子は、
フィルタ回路２５の抵抗２６につながっている。

フィルタ回路２５は、高周波遮断回路であシ、抵抗２６
及び２８、増幅器２７及びコンデンサ２９から構成され
る。抵抗２６は、増幅器２７の負の端子に接続される。

増幅器２７の正の端子は、接地されている。抵抗及びコ
ンデンサ２９は、並列に配置されて、それぞれが増幅器
２７の負の端子及びその出方端子に燐続される。増幅器
２７の出力端子は、端子９に連絡されている。

パルス検出回路３１の構造を第４図に基づいて説明する
。パルス検出回路３１は、１対の比較器３１１及び３１
３を有している。各々の比較器の負の端子は、スィッチ
２４０可動接点４９に接続されている。比較器３１１の
正の端子は、基準電圧（Ｅｏ’）の電源３１２を介して
接地される。

また、比較器３１３の正の端子は、基準電圧（Ｅ＋’）
の電源３１４を介して接地されている。

第５図は、信号処理回路３２の詳細を示している。信号
処理回路３２は、サンプル・ホールド回路３１２及び３
２３．アナログ・デジタル変換器３２２及び３２４及び
マイクロプロセッサ３２５を有している。サンプル−ホ
ールド回路３２１は、パルス検出回路３１の比較器３１
１及び増幅回路８の直流増幅器２１の出力端子に連絡さ
れる。サンプル・ホールド回路３２３は、パルス検出回
路３１の比較器３１３及び増幅回路８の直流増幅器２１
の出力端子に接続される。サンプル・ホールド回路３２
１はアナログ・デジタル変換器３２２を介してマイクロ
プロセッサ３２５に、サンプル・ホールド回路３２３は
アナログ−デジタル変換器３２４を介してマイクロプロ
セッサ３２５に接続される。

第６図は、異常検出回路４０の回路構成を示すものであ
る。異常検出回路４０も、１対の比較器４０２及び４０
４を有している。これらの比較器の負の端子は、増幅回
路８の増幅器２１の出力端子に連絡される。比較器４０
２の正の端子は、基準電圧（−Ｅ２　＞の電源４０１を
介して接地される。比較器４０４’の正の端子は、基準
電圧（Ｅ３）の電源４０３を介して接地される。基準電
圧の匝は、Ｅ　２　＜　ｇ　ｏ及びＥ　Ｂ　＞　Ｅ　ｔ
の如く設定されている、比較器４０１の出力端子は端子
４１に、比較器４０４の出力端子は端子４２に接続され
る。

次に、本実施例の作用について説明する。端子１に、プ
ラントに設置された検出器（図示せず）の出力信号（例
えば、第７図（ａ）のアナログ信号）が印加される。コ
ントロー２３７は、スイッチ１１の可動接点４７を、接
点４４．４６．４５及び４６の順にそれぞれの接点と接
続する。なお、コントローラ３７にて制御される可動接
点４７の各接点との接続時間は、例えば次の辿シである
。

可動接点４７が接点４４及び４５に接続されている時間
は、数ｎｓから数十口Ｓである。司動埃点−４７が接点
４４から離れてから接点４５に接続されるまでの可動接
点４７と接点４６とが接続されている時間（化１時間）
は数μｓである。そして、可動接点４７が裁点４５から
離れて接点４４に接続される首での間で可動接点４７が
接点４６に接続されている時間（第２時間）は、θ十秒
である。

このような周期にて可＠接点４７が、スイッチ１１の各
接点に接続される。第２時間を、ｉＩＪ述の値以上に設
定してもよい。

可動接点４７が接点４６に接続されている場合は、端子
１に入力式れた第７図（ａ）に示すアナログ信号く電気
信号）５０が、七のまま増幅器１４に入力される。可動
接点４７が接点４４に接続されている場合には、アナロ
グ信号５０ではなく電源１２の基準電圧Ｅｏに基づく信
号Ｐｏが増幅器１４に入力される。そして、可動接点４
７が接点４５に接続されている場合には、アナログ信号
５０ではなく電ｌ２Ｉ３ｔ１３の基準電圧Ｅｌに基づく
信号ｐｔが増幅器１４に入力される。前述したようなコ
ントローラ３７によって可動接点４７の接続状態を制御
することにより、スイッチ１１からは、第７図（ｂ）に
示す信号５１が出力され、増幅器１４に入力されるので
ある。信号ＰＯ及びＰｌは、可動接点４７と接点４４及
び４５との接続時間がひじように短かいので、第７図（
ｂ）に示すようにノくルス状になる。信号ＰＧ及びＰＬ
は基準ノくルスである。信号５１における基準パルスの
周期はＴである。第７図（ｂ）のＰ、及びｐ　、　／は
、Ｐｏ及びＰＬ　よシも前にスイッチ１１よシ出力され
た電源１２及び１３に基づく信号である。アナログ信号
５０の最大入力範囲（Ｖａ−Ｖｈ）とすると、信号、Ｐ
Ｉの直がアナログ信号５０の最大１ｍ　Ｖ　Ｈよシ大き
くなるように基準電圧Ｅｌを設定し、信号ＰＯの１直が
アナログ信号５０の最小Ｉｔ　Ｖ　Ｌより低くなるよう
に基準電圧Ｅｏを設定する。前述の各基準パルスの幅は
、信号５０の周期Ｔに比べて極めて短か（数ｎｓから数
十ｎｓのオーダでおる。

スイッチ１１の出力である信号５１（電圧信号）は、駆
動回路２によって電圧・電流変換される。

駆動回路２は、信号５１に対応する電流信号を発光ダイ
オード３に対して出力する。

発光ダイオード３は、第８図に示すように電流と発光量
が比例する領域で使用する。ＩＯ＋ＩＬ＋Ｉｎ及びＩＩ
は、駆動回路２によって′電圧ｅ′亀流変換された値で
あって、信号５１のＥｏ　＋　ＶＬ　＋ＶＨ及びＥｌに
それぞれ対応している。ＥＯ及びＥｌ、すなわちＩｏ及
び■１は、いずれも発光ダイオード３の電流・光変換が
比例する領域内に設定する。発光ダイオード３は、信号
５１を電圧・電流変換した駆動回路２の出力を入力する
ことによって、信号５１に対応する光信号を光ファイノ
（ケーブル５に出力する。この光ｉｔ号も、基準）くル
スを有している。

受光ダイオード７は、光ファイノ（ケーブル５を通って
きた光信号を対応する電流信号に変換する。

受光ダイオード７にこのように電流が流れることによっ
て、第３図に示すようにスイッチ１７の可動接点４８が
接点ＳａＩに接続されている場合には、抵抗１ａｌ　と
の関係で生じる電圧信号が抵抗２０を介して直流増幅器
２１に入力される。直流増幅器２１の出力である信号３
０は、第７図（Ｃ）の如く信号５１の波形の符号が反転
した信号である。

信号３０は、信号５１に対応するもの（前述の如く符号
が反転）であって、基準ノ（ルス信号ＰＯ及びＰｌ等を
含んでいる。しかしながら、信号３００基準パルス信号
ＰＯ及びＰｌの電圧はＹｏ及びＹ＋であって、信号５１
の基準）くルス信号ＰＯ及びＰｌの′延圧ＥＯ及びＥｌ
と異なった直になっている。このように基準パルス信号
ＰＯ及びＰ＋の電圧が、送信装置６１１１１と受信装置
１０側で異っているのは、発光ダイオード３と受光ダイ
オード７の設置雰囲気における温度粂件の違い、発光ダ
イオード３、光フアイバケーブル５及び受光ダイオード
７の経年変化、発光ダイオード３及び受光ダイオード７
と光フアイバケーブル５との接続条件の相違等の影響を
受けているためである。

増幅器２１の出力である信号３０は、フィルタ回路２５
、パルス検出回路３１、信号処理回路３２及び異常検出
回路４０に伝えられろうパルス検出回路３１は、信号３
０から基準パルスを検出するものである。信号３ｏは、
第７図（Ｃ）に示すように信号５１とは符号が反転して
いるので、信号３０の基準パルス信号を検出するために
パルス検出回路３１の電源３１２及び３１４は前述のよ
うに負の直になっている。ＢＯ’　、　Ｅ、／　は、（
１）式の条件を満足するように設定している。

このように、ＥＯ’　、　Ｅ１’　を設定すれば、端子
ｌに入力される信号５０は最大入力範囲を越えることが
ないため、パルス検出回路３１は必ず基準パルスを検出
することができる。この結果、比収器３１１及び３１３
は、各々、第７図（ｄ）及び（ｅ）に示すパルス状の信
号３５及び３６を出力する。

パルス検出回路３１から出力された信号３５は信号処理
回路３２のサンプル・ホールド回路３２１に入力され、
信号３６はサンプル・ホールド回路３２３にそれぞれ入
力される。信号３０は、サンプル・ホールド回路３２１
及び３２３にそれぞれ入力されている。サンプル・ホー
ルド回路３２１は、信号３５のパルスが入力された時に
入力した信号３０のレベル、すなわち信号３０の基準パ
ルス（ｉ　号Ｐ　ｏのレベル（Ｙｏ）をホールドする。

サンプル・ホールド回路３２３は、信号３６のパルスが
入力された時に入力した信号３０のレベル、すなわち信
号３０の基準パルスＰ１のレベル（Ｙｌ　）をホールド
する。ここで、信号５１の基準パルス信号は、光フアイ
バケーブル５の周波数帯域が広いため信号の波形が企む
ことがない。

従って、基準パルス信号の波形がそのままサンプル・ホ
ールド回路３２１及び３２３に入力されるので、誤差は
発生しない、 サンプル働ホールド回路３２１及び３２３でホールドさ
れた基準パルス信号ＰＧ及びＰｔのレベルは、アナログ
・ディジタル変換器３２２及び３２４に人力され、アナ
ログ・ディジタル変換器３２２及び３２４でディジタル
信号５２Ａ及び５２Ｂに変換される。これらのディジタ
ル信号は、マイクロプロセッサ３２５に取込まれる。

さて、Ｅｏ　、ＥＩ　＋　Ｙｏ及びＹｔの関係は、（１
）式で表わすことができる。（２）式において、Ｙｏ及
びＹｌ　の１直は絶対１直とする。

ここで、Ｋ及びｂは温度変化及び信号伝送路の経年変化
等によって変化する定数であり、時間的にはゆっくりし
た変化である。屋数には温度変化及び経年変化の成分を
含んでおシ、丸数すは経年変化の成分を含んでいる。こ
こで、Ｙｏ　とＹｌがいずれもＫ及びｂの関数で衣わす
ことができるのは、基準パルス信号Ｐｏと基準パルス信
号ＰＩの間隔が非富に狭いためである。例えは、これら
の間隔を数μｓにしておけば、基準パルス１ｄ号ＰＧ及
びＰ＋に加わる特性変化の賛因が同一と見なすことがで
きる。上述したように、Ｋ、ｂは時間的にはゆつくシし
た変化であるため、第７図（ｂ）に示す基準パルス信号
ＰＧ及びＰＩ　を繰返して印加するタイミングＴは、定
数Ｋ及びｂの変化速度に合せて設定すればよく、例えば
、数十秒から数分に設定すればよい。Ｅｏ及び８皿の瞳
は、送信装置６の′亀諒１２及び１３にあらかじめ設定
されておシ、既知の直である。Ｙｏ及びＹ＋の直は、前
述したようにサンプル・ホールド回路３２１及び３２３
にて測定される。これらの値を（２）式に代入すること
によって定数に及びｂをめることができる。

マイクロプロセッサ３２５は、Ｅｏ及びＥＩの１直を記
↑麗している。マイクロプロセッサ３２５は、アナログ
・ディジタル変換器３２２及び３２４の出力であって基
準パルス信号Ｐｏ及びＰＬのレベル忙示している信号５
２Ａ及び５２Ｂを入力し、（２）式に基づいてＫ及びｂ
の直をめる。そして、これらの直が初期状態（送信装置
６で送１ぎする信号のレベルと受信装置１０で受信した
信号のレベルが等しくなる状態）からどの程度変化して
いるかを算出し、Ｋの変化値に対しては、スイッチ２４
の可動接点４９を切換えるようゲイン調整信号３３を出
力する。また、マイクロプロセッサ３２５はｂの変化直
に対してはスイッチ１７の可動接点４８を切換えるよう
バイアス調整信号３４を出力する。ここで、抵抗Ｉｔ　
ｂ　ｌ〜ＩＬｂ　、はゲイン調整用抵抗であり、抵抗比
ａｌ−几ａ１はバイアス調整抵抗である。スイッチ２４
の可動接点４９は、ゲイン調整信号３３に基づいて１（
の変化を補償する所足の抵抗比す、につながっている接
点Ｓｂ、に接続される。スイッチ１７の可ｒＪｈ接点４
８は、バイアス調整信号３４に基づいてｂの変化を補償
するθｆ定の抵抗Ｒａ　ａにりながっている接点５ａｌ
ｌに接続される。

このように送信装置６から送信する信号５ｏに付加した
基準パルス信号と受信装置１０で受信した信号３０の売
準パルス信号に基づいて適切なゲイン調整用抵抗および
バイアス調整用抵抗を選択することによって、容易に信
号３００基準パルス信号Ｐｏ及びＰＬのレベル（絶対１
ｆｉ）を信号５１の基準パルス信号Ｐ、及びＰ、のレベ
ル（絶対呟）に一致させることができる。すなわち、信
号３０と１５号５１のそれぞれのレベルの絶対匝が等し
くなる。その後、送信装置６及び受信装置ｌＯの設置さ
れてｂる雰囲気の温度条件が互いに別々に変化しても、
また光フアイバケーブル５に経年変化が生じても、その
都度、パルス検出回路３１、信号処理回路３２及びスイ
ッチ１７及び２４の作用によって信号３１のレベルと１
ｕ号５１のレベルの絶対直を等しく調整することができ
る。

信号５１０レベル（絶対呟）と等しくなるように補正さ
れた信号３０は、フィルタ回路２５に入力される。フィ
ルタ回路２５は、前述したように高周波遮断回路である
ので、信号３０に含１れている基準パルス信号Ｐｏ及び
Ｐ！が取除かれる。

従って、端子９からは、信号５０と同一のアナログ信号
が出力される。端子９の出力は、中央の魁子計算機に入
力され、監視用または制御用のための演舞４のデータと
して用いられる。

異常検出回路４０は、人力した信号３０がＥ２以下であ
るか８３以上であることをもって異常である旨を端子４
１．４２よシ前記電子計１Ｊ１１．俄に出力する。この
ような場合は、伝送装置が異常になっているのである。

異常である旨の信号が端子４１または４２から電子計り
＝機に入力されると、その時端子９よシ出力された信号
が異常であるとしてその信号の電子計舞磯への入力が阻
止される。

本失旗例は、前述したように、送信装置から発信される
信号に含まれている基準パルス’Ｉ’ｔ６号と受信装置
にて受信した信号に含まれている基準パルス信号のレベ
ルに基づいて、受信した信号を修正しているので、発光
ダイオード及び受光ダイオードの設置雰囲気の温度の違
いに基づく温度補償発光ダイオード、元ファイバケーブ
ル及び受光ダイオードの数年変化の補償、及び送信装置
の′電気回路のドリフト及びバイアス変化の補償が可能
である。従って、本実施例では、信号の伝送鞘度が著し
く向上する。発光ダイオード及び受光ダイオードの温度
特性が異っていても、鍋い伝送Ｓ夏が得られる。このだ
め、発光ダイオード及び受光ダイオードの製造は容易で
おるＵ受信信号を補償するために必要な回路構成も極め
て単純である。また、１つの送信装置から１つの受信装
置に信号を伝送するために必要な光フアイバケーブルは
１本でよく、特開昭５６−１２１４３号公報に示すよう
に基準信号を送付するための他のケーブルを必要としな
く、本実施例の伝送装置自体がひじように単純である。

前述した実施例のスイッチ１７及び２４の代シ′（バイ
アス調整信号３４及びゲイン調整信号３３を別々に人力
してｎ［定のバイアス及びゲインを出力す名関数発生器
を用いてもよい。

第３図に示す実施例を原子炉プラントに適用した場合に
ついて述べる。この場合、圧力、温度。

流量測定等のそれぞれの侠出器は、原子炉に取付けられ
ている。その信号を入力する送信装置６は、原子炉建屋
内の現場（放射能が高い）に設置されているＵ光フアイ
バケーブル５にて接続された受信装置１０は放射能レベ
ルの低い中央操作室内に設置されている。多数の受信装
置１０の端子９が中央操作室に設置されている中央の電
子計算機に接続され、そこで受信信号を用いた演算が行
われる。この清算結果は、監視用データとして中央操作
室にある制御盤に表示される。また、制御盤から操作員
が入力した信号および前記゛電子計ｎ：機の出力は、中
央操作室に設置された送信装置６から原子炉建屋の現場
に設置された受信装置１０へと送信される。この受信装
置１０の出力は、原子炉プラントの開側ｊ対象機器へと
伝送され、必要な制御が行われるＵ原子炉建屋の現場と
中央操作室では温度が違い（Ｍ者の温度が高い）、しか
も現場においである送信装置及び受信装置は放射、腺の
影臀を受ける。本実施例は、このような場合においても
受信装置側で第３図の実施例の如く受信信号を精度良く
補償することができる。

第３図の実施例はアナログ信号の伝送について述べたも
のであるが、本発明はデジタル信号の伝送にも容易に通
用できる。デジタル信号の伝送に・　適用した実施例を
、第９図に基づいて説明する。

第３図の実施例と異っている部分のみを説明する。

なお、同一構成は、同一の符号で示している。

送信装置６Ａは、駆動回路２、発光ダイオード３、スイ
ッチ１１及びコントローラ５３からなっている。送１Ｂ
装置６Ａは、送信装置６のコントローラ３７の代シにコ
ントローラ５３を用いたものである。

コントローラ５３は、第１０図に示すように、比較器５
７、基準タイマ５８．２ビツトカウンタ６０及びパルス
幅調螢回路６２を有しているＵ端子１は、比較器５７の
負の端子に接地される。比較器５７の正の端子は、基準
電圧ＥＳの電源５６を介して接地される。比較器５７の
出力端子は、アンドゲート５９に接続される。アンドケ
ート５９の出力端が、２ビツトカウ／り６０に連絡され
る。Ｊ基準タイマ５８は、アンドケート５９の入力端子
と２ビットカウンタ６０のクリア端子６３につながって
いる。２ビツトカウンタ６０は、インバータ６１を介し
てアンドゲート５９の入力端子に接続されている。

パルス幅調整回路６２は、抵抗６４、コンデンサ６５、
イノバータロ６及びアンドゲート６７から構成されてい
る。アンドゲート５９の出力端子は、抵抗６４及びコン
デンサ６５を介して接地されている。さらにアンドゲー
ト５９の出力ｙ−子は、アンドゲート６７の一方の入力
端子に接続されている。アンドゲート６７の他方の入力
端子は、抵抗６４に接続される。コントローラ５３のパ
ルス幅Ｗ４整回路６２の出力、すなわち、アンドゲート
６７の出力（（、Ｉｉ号５４）は、スイッチ１１の可動
接点４７の切換制御信号となる。

受信装置１０Ａは、受光ダイオード７、増幅回路８、パ
ルス検出回路３１、信号処理回路３２、異常検出回路４
０、デイクリミネート回路６８及びフィルタ回路７２を
有しているｕ受信装置１０Ａは、受信装置１０のフィル
タ回路２５０代りに、ディクリミネート回路６８及びフ
ィルタ回路７２を設けたものである。

デイクリミネート回路６８は、比較器６９を有している
。比較器６９の負の端子は、直流増幅器正の端子は、基
準電圧（−ＥＬ　）の電源７０を介して接地される。比
較器６９の出力端子及びノ（ルス検出回路３１の比較器
３１３の出力端子が、ＥＯＲゲート７１０入力端子に接
続されるｕＥＯ几ゲート７１は、抵抗７３及びコンデン
サ７５を介して接地されている。ＥＯＲゲート７１の出
力端子及び抵抗７３が、アンドケート７４の１対の入力
端子に接続されている。

端子１は、例えば、原子炉プラントに設置されている放
射線モニタに接続されている。送信装置６Ａは、原子炉
建屋内に設置されている。このため、端子１に、第１１
図（ａ）に示すリニアノくルス信号５５が入力される。

信号５５は、接点４６に達するとともにコントローラ５
３の比較器５７に入力される。比較器５７は、電源５６
の基準電圧ＥＳよシ信号５５のレベルが低くなった時に
、ノ＜ルスを出力する。従って、比較器５７は、信号５
５に対応して第１１図（ｂ）の信号を出力する。基準タ
イマ５８は、第１１図（Ｃ）に示すような一定周期Ｔの
、Ｊ創すも、　ＬＬＩ　−ｈ　ｌ　イ１へム　４し池貸
ＪｆＴ；！　Ｓ　ｒ　ｈ信妥５５のレベルが低くなった
時に基準パルス信号を注入する理由を以下に示す、　第
１１図（ａ）に示すＸ点で基準パルス１δ号を注入する
と、その前後に存在するパルスが注入芒れた基準パルス
信号によシ連続した状態となる。このため、Ｘ点の前後
のパルスを別々に識別することはできず、１つのパルス
と見てしまう。これを避けるために、ｇｓよシ低いレベ
ルで基準パルス信号を注入する。

２ビツトカウンタ６０は、クリア端子６３の入力信号（
基準タイマ５８の出力信号）が論理「１」の時にカウン
トしてクリア端子６３の入力信号が論理１−０」の局に
出力をリセットする。このため、基準タイマ５８の出力
信号が「１」のときに２ビツトカウンタ６０は、カウン
トモードになる。従って、２ビツトカウンタ６０は、入
力信号のパルスを２個カウントすると論理１−１」を出
力する。

この結果、イノバータロ１は、第１１図（ｄ）の信号を
出力する。これによシ、アンドゲート５９は、第１１図
（ｅ）の信号を出力するＵ第１１図（ｅ）の信号を直接
、スイッチ１１に伝え、可動接点４７の切換制御信号と
して用いてもよいが、前述の（２〉式を適用するために
はパルス幅をもって狭くする必要がある。このため、ア
ンドゲート５９の出力である第１１図（ｅ）の信号が、
パルス幅調整回路６２に入力される。パルスの幅は、抵
抗６４及びコンデンサ６５の直によって決定される。パ
ルス幅調整回路６２の出力である信号５４を、第１１図
（ｆ）に示す。信号５４は、１対のパルスＶｊ及び■２
をしている。パルスＶｔ　とパルス■２の１１．ｆｊＭ
は、数ｎｓから数百ｎｓのオーダになつでいる。１６号
５４は、周期ＴでパルスＶ１及びＶ２を有している。

スイッチ１１は、信号５４を入力することによシ、その
信号のパルスｖＩに対しては可動接点４７を接点１２に
、パルス■２に対しては可動接点４７を接点１３に、パ
ルスＶｔ及びｖ２以外の信号５４０部分に対しては可動
接点４７を接点４７に接続されるように操作される。゛
従って駆動回路２に入力される信号７５は、信号５５に
基準パルス信号ＰＧ及びＰＩが注入されて第１１図（Ｊ
ｌ）のようになる。基準パルス信号ＰＧのレベルはＥｏ
、基準パルス信号ＰＩのレベルはＥＩである。

基準パルス信号Ｐ、は、信号５５の最小人力直ＭＬよシ
も小さい。また、基準パルス信号ＰＩは、信号５５の最
大入力匝Ｖｉよりも太きい。（ＶＨＶＬ）は、最大入力
範囲である。信号５５は、発光ダイオード３にて九悟号
に変換式れ、光フアイバケーブル５を通して中央操作室
にある受信装置１０Ａに送信される。

信号５５は、受光ダイオード７で電流信号に変換され抵
抗Ｒ”ｎとの関係で電圧信号が直流増幅器２１に入力さ
れる。本実施例では、第３図の実施例と同様に信号７５
の符号が直流増幅器２１にて反転され、出力される（こ
の出力信号が信号７６である）。直流増幅器２１の出力
信号の基準パルス信号Ｐａ及びＰＩのレベルが、第３図
の実施例と同様にＹｏ及びＹｌになったとする。パルス
検出回路３１は、直流増幅器２１の出力である信号７６
を入力して比較器３１１よシ基準パルス比較器３１３よ
り基準パルス信号Ｐ＋に対応した信号３６（第１１図（
ｉ））をそれぞれ出力する。

信号処理回路３２は、第３図の実施例の信号処理回路３
２と同じ機能を有し、信号３５．３６及び７６を入力し
てマイクロプロセッサ３２５で（２）式によシ定数Ｋ及
びｂをめる。これらの呟が初期状態からどの程度してい
るかを算出し、Ｋの変化直に応じてスイッチ２４の可動
接点４９を適切な接点Ｓｂ、に接続する。またｂの変化
１直に応じてスイッチ１７の可動接点４８を適切な接点
Ｓ　ａ　ａに接続する。これらの操作により信号７６の
基準パルス信号Ｐｏ及びｐｔのレベル（絶対値）がＥｏ
及びＥｌにそれぞれあわせられる。基準パルス信号１３
ｏ及びＰＩのレベルが補償された信号７６（第１２図（
ａ）参照）が、直流増幅器２１より出力される。

補償された第１２図＜ａ＞の信号７６は、デイリミネー
ト回路６８に入力される。デイリミネート回路６８は、
基準レベル（−Ｅｈ）以下（信号が負１２図（ｄ）が、
ディリミネート回路６８の出力である。デイリミネート
回路６８の出力信号と信号３６が、ＥＯＲゲート７１に
入力されるｕＥＯＲゲート７１は、第１２図（ｅ）に示
す信号７７を出力する。信号７７は、グリッチパルス７
８を含んでいる。グリッチパルス７８は、ＥＯ１％ゲー
ト７１に入力される２つの入力信号のパルスのタイミン
グがずれることによって発生する。ＥＯＩ−１ゲート７
１の出力である信号７７が、フィルタ回路７２に入力さ
れる。フィルタ回路７２は、信号７７のグリッチパルス
７８を取除いて第１２図（ｆ）に示す信号７９を出力す
る。信号７９は、計数器８ｏに入力される。計数器８０
は、信号７９のパルスをカウントする。単位時間当シの
パルス数が放射線強度を表わしている。計数器８ｏの出
力は、中央操作室の電子計算機に入力される。または、
制御盤の表示装置に表示される。

本笑施例においても、前述した実施例と同様な効果を得
ることができる。またリニアパルス信号を精度良く送信
できる。

〔発明の効果〕

木兄ゆ］によれば、受１ｇ装置及び送信装置の各々の設
置雰囲気の温度差及び伝送路の経年変化の影響を単純な
装置で補償することができ、信号の伝送精度を著しく向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発光ダイオードの温度特性を示した説明図、第
２図は従来の光信号伝送装置の系統図、第３図は本発明
の好適な一実施例である光信号伝送装置の系統図、第４
図は第３図のパルス検出回路の詳細系統図、第５図は第
３図の信号処理回路の詳細系統図、第６図は第３図の異
常検出回路の詳細系統図、第７図は第３図の実施例の各
部の信号の状態を示す説明図、第８図は第３図の発光ダ
イオードに流す電流と発光量との関係を示す特性図、第
９図は本発明の他の実施例の系統図、第１０図は第９図
のコントロー２５３の詳細系統図、抛１１図及び第１２
図は第９図の実施例の各部の信号の状態を示す特性図で
ある。 ワ・・駆動回路、３・・・発光ダイオード、５・・・光
フアイバケーブル、６，６Ａ・・・送信装置、７・・・
受光ダイオード、８・・・増幅回路、１０．ＩＯＡ・・
・受信装置、１１，１７．２４・・・スイッチ、２５．
７２・・・フィルタ回路、３１・・・パルス検出回路、
３２・・・信号処理回路、３７．５３・・・コントロー
ラ、５８・・・基準タイマ、６０・・・２ビツトカウン
タ、６２・・・パルス幅ｍ＝回路、６８・・・ディクリ
ミネート回路、７１・・・Ｅ　Ｕ　Ｒゲート、３２１，
３２３・・・サンプル・ホールド回路、３２５・・・マ
イクロプロセッサ。 代理人　弁理士　高橋明夫 ￥　１　図 革　２　図 第ａ図 官シζ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気信号を光信号に変換して送信する送信装置と、
   前記送信装置から発信された前記光信号を電気信号に変
   換する受信装置とを有する光信号伝送装置において、前
   Ｈｅ送信装置に前記電気信号に基準パルス信号を注入す
   る手段を設け、前記受信装置に、前記基準パルス信号の
   変化量をめる手段と、前記変化量に基づいて受信した信
   号の大きさを補償する手段と、補償された受信信号から
   前記基準パルス信号を取除く手段とを設けたことを特徴
   とする光信号伝送装置。 ２、前記基準パルス注入手段が、送信する前記電気信号
   の最大１直より大きい値の第１基準パルス信号と、前記
   パ亀気信号の最小匝より小さい匝の第２基準パルス個号
   とを注入する手段である特許請求の範囲第１項記載の光
   信号伝送装置。 ３、前記基準パルス注入手段が、送信するリニアパルス
   電気信号のレベルが所定直以下になった時に前記基準パ
   ルス信号を前記リニアパルス電気信号に注入する手段で
   ある特許請求の範囲第１項記載の光信号伝送装置。