專利名稱：熒光光纖傳感解調系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熒光光纖傳感及解調技術，尤其涉及一種熒光光纖傳感解調系統。
背景技術：
對于特殊惡劣環境，包括強的電磁環境、高溫高濕等，進行測控往往需要光纖傳感 來替代解決，這些領域常用光纖光柵對壓力、溫度、應變等物理量進行監測。
現有技術中，由于光纖光柵波長解調技術相對復雜，成本高，僅適合測量節點多的 (至少30點以上)應用場合。
上述現有技術至少存在以下缺點
結構復雜，測量的穩定、精確性相對差，在單點和少點(〈30個點)的傳感應用場合
不經濟。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種結構緊湊、可靠、精確和經濟的熒光光纖傳感解調系統。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的
本實用新型的熒光光纖傳感解調系統，包括通過光纖連接的熒光感應頭和解調單 元，所述解調單元包括光電轉換模塊，所述熒光感應頭的激發光信號輸入給所述光電轉 換模塊，所述光電轉換模塊將轉換后的電信號輸入給單片機。
由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型所述的熒光光纖傳感解調 系統，由于熒光感應頭的激發光信號輸入給光電轉換模塊，光電轉換模塊將轉換后的電 信號輸入給單片機。解調裝置簡單、經濟，結構緊湊，測量可靠、精確。
圖l為本實用新型的原理框圖2為本實用新型中光源驅動及光電轉換部分的原理圖；圖3為本實用新型中探測及濾波的光學原理示意圖。
具體實施方式
本實用新型的熒光光纖傳感解調系統，其較佳的具體實施方式
是，包括通過光纖連 接的熒光感應頭和解調單元，所述解調單元包括光電轉換模塊，所述熒光感應頭的激發 光信號輸入給所述光電轉換模塊，所述光電轉換模塊將轉換后的電信號輸入給單片機。
所述熒光感應頭包括熒光光纖光柵，所述熒光感應頭內設有熒光物質，所述熒光物 質可以為稀土材料Y202 S : Eu + Fe203 。
所述光電轉換模塊可以包括光電探測器、信號放大器、濾波器、A/D轉換器等，所述 激發光信號依次經過所述A/D轉換器、濾波器、信號放大器至光電探測器。
還包括激勵光源，所述激勵光源可以為發光二極管。
所述的光纖可以為外套耐高溫材料的玻璃光纖。
所述單片機可以通過USB接口或RS232/485接口與外部連接。
具體實施例
如圖1所示，熒光感應頭與解調單元用玻璃光纖及外套耐高溫材料連接。熒光感應頭 部件內的熒光物質感應外界物理量如溫度，在激勵光下會激發出激發光回到解調部分單 元，解調單元經過濾波后送進探測器里進行探測。熒光的壽命與產生熒光處的環境物理 量如溫度有很好的對應關系。通過探測受激發熒光的壽命，可以獲知傳感點的溫度值。 熒光物質以稀土材料Y202 S : Eu + Fe203作為傳感材料，它的壽命在-50_400攝氏度范 圍內為數毫秒，比較適合處理。
如圖2所示，光電轉換部分主要實現噪聲抑制、濾波、信號放大、A/D轉換功能。其 中LED為藍色的光源，激發回來的光波長屬紅光范圍，通過光學的濾波器能夠選取需要的 熒光進行處理。光源驅動產生激勵光源經濾波片到熒光光纖感應頭。熒光感應頭激發出 的激發光同樣逆行回到光電探測器，最后進行模擬數字處理。
由于熒光信號很弱，需要對調制光脈沖實施濾波放大處理；過零檢測是確定具體門 限值，判斷熒光壽命的標志，它和異或裝置一起構成計算熒光壽命的自動計算電路。數 字處理計算結果輸出到PC進行針對實際應用的上層開發，諸如設置、告警、數據存儲分 析等。
光電脈沖觸發電路是為了更好抑制噪聲而采取的調制辦法，系統中熒光感應頭返回 的激發光很容易埋沒在噪聲中，不加以噪聲抑制，沒辦法提取有用信號，采取調制成脈 沖，可以有效濾除掉噪聲，脈沖調制頻率為數KHz。原理是
光學結構功能包括產生激勵光源、對激勵光和激發光濾波、激發/激勵光探測，熒光 感應等。熒光物質以稀土材料Y202 S : Eu + Fe203作為敏感材料，它的壽命在-50-400 攝氏度范圍內為數毫秒，比較適合處理。
本實用新型中，選取經濟實用的發光二極管作為光源，以稀土材料Y202 S : Eu + Fe203作為敏感材料，通過一套熒光信號檢測裝置，利用產生的熒光的周期與激勵光相 同，但在相位上滯后于激勵光這一特性，對熒光壽命進行測量。微弱信號檢測裝置利用 光電放大器、帶通濾波器、異或電路等，有效抑制系統噪聲，提高了系統的信噪比。
本實用新型是一種結構緊湊、可靠、精確和經濟的熒光光纖解調系統，可以廣泛應 用在電力、石油、微波等領域。測量對象可以為高壓變壓器，電力柜，微波等設備的內 部溫度等，可以遠程數據傳輸。數字接口可以為RS232、 RS422、 Ethernet、無線GSM短信 等方式。該熒光光纖解調系統封裝形式可以為手持式、壁掛式和桌用儀器式。
以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到 的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1、一種熒光光纖傳感解調系統，包括通過光纖連接的熒光感應頭和解調單元，其特征在于，所述解調單元包括光電轉換模塊，所述熒光感應頭的激發光信號輸入給所述光電轉換模塊，所述光電轉換模塊將轉換后的電信號輸入給單片機。
2、 根據權利要求l所述的熒光光纖傳感解調系統，其特征在于，所述熒光感應頭包 括有熒光物質，所述熒光物質為稀土材料Y202 S : Eu + Fe203 。
3、 根據權利要求l所述的熒光光纖傳感解調系統，其特征在于，所述光電轉換模塊 包括光電探測器、信號放大器、濾波器、A/D轉換器，所述激發光信號依次經過所述A/D 轉換器、濾波器、信號放大器至光電探測器。
4、 根據權利要求l所述的熒光光纖傳感解調系統，其特征在于，包括激勵光源，所 述激勵光源為發光二極管。
5、 根據權利要求l所述的熒光光纖傳感解調系統，其特征在于，所述的光纖為外套 耐高溫材料的玻璃光纖。
6、 根據權利要求l所述的熒光光纖傳感解調系統，其特征在于，所述單片機通過USB 接口或RS232/485接口與外部連接。
專利摘要本實用新型公開了一種熒光光纖傳感解調系統，包括通過光纖連接的熒光感應頭和解調單元，解調單元包括光電轉換模塊，光電轉換模塊包括光電探測器、信號放大器、濾波器、A/D轉換器。熒光感應頭的受激發光信號輸入給光電轉換模塊，光信號依次經過A/D轉換器、濾波器、信號放大器至光電探測器，對微弱的受激發熒光信號的壽命進行檢測。光電轉換模塊將轉換后的電信號輸入給單片機，經單片機處理后通過USB接口或RS232/485接口向外部輸出探測結果。是一種結構緊湊、可靠、精確和經濟的熒光光纖解調系統，可以廣泛應用在電力、石油等領域。
文檔編號G01K11/32GK201425525SQ20092010883
公開日2010年3月17日 申請日期2009年6月5日 優先權日2009年6月5日
發明者雷 王 申請人:北京迅天宇光電科技有限公司