動態調節光纖傳感器閾值的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及傳感領域，尤其是關于動態調節光纖傳感器闊值的方法。
【背景技術】
[0002] 傳感器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在該一過程中， 光纖傳感器該個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優異的性能，例如；具有抗 電磁和原子福射干擾的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能；絕緣、無感應的電氣性能；耐 水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等，它能夠在人達不到的地方（如高溫區），或者對人有害的 地區（如核福射區），起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限，接收人的感官所 感受不到的外界信息。
[0003] 如圖1所示，光纖傳感器包括發射端10和接收端20,其中發射端10和接收端20 通過禪合傳輸系統30進行光學連結。其中，當禪合傳輸系統30中的鏡頭受到污染或偏離對 準、光纖傳感器的發射端10的光源發光效率下降、或者接收端響應度降低等因素發生時， 均會造成光纖傳感器接收端輸出電流的下降，如果此時仍采用初始狀態時設置的闊值作為 判斷標準，光纖傳感器容易誤判而造成經濟損失或安全事故。
【發明內容】
[0004] 本發明提供動態調節光纖傳感器闊值的方法，在禪合傳輸系統由于上述原因闊值 發生變化時，控制程序電路自動調節判斷闊值，從而達到準確檢測的目的。
[0005] 為了達到上述發明目的，本發明提供的技術方案如下；動態調節光纖傳感器闊值 的方法，其光纖傳感器包括發射端和接收端，其中發射端和接收端通過禪合傳輸系統進行 光學連結；其步驟包括；首先，根據初始狀態下有無被測物體時接收端的光電流值，設置初 始闊值；其次，當光纖傳感器運行到某一狀態時，采樣接收端的光電流，并將采樣到的光電 流與初始狀態無被測物時接收端的光電流做比較；最后，根據上一步驟的比較結果，判斷執 行闊值的動態調節。
[0006] 其中，優選實施方式為；當光纖傳感器運行到某一狀態時，采樣接收端的光電流超 過預設范圍時，將上一次的預制更新為當前闊值；再返回上一步判斷下一采樣節點的接收 端光電流。
[0007] 其中，優選實施方式為；當光纖傳感器運行到某一狀態時，采樣接收端的光電流未 超過預設范圍時，闊值不變；再返回上一步判斷下一采樣節點的接收端光電流。
[000引其中，優選實施方式為；上述方法可應用于透射型或反射型的光纖傳感器中。
[0009] 本發明的動態調節光纖傳感器闊值的方法相比于現有技術來說具有W下優點和 積極效果；當禪合傳輸系統中的鏡頭受到污染或偏離對準、光纖傳感器的發射端的光源發 光效率下降、或者接收端響應度降低等因素發生時，造成光纖傳感器接收端輸出電流的下 降時，采用本發明的闊值動態調節方法，控制程序自動判斷調節闊值，從而達到準確檢測的 目的。
【附圖說明】
[0010] 圖1為光纖傳感器的光路結構示意圖。
[0011] 圖2為本發明的光纖傳感器闊值動態調節的流程圖。
【具體實施方式】
[0012] 為使對本發明的目的、構造特征及其功能有進一步的了解，配合附圖詳細說明如 下。應當理解，此部分所描述的具體實施例僅可用W解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0013] 請參考圖1，圖1為光纖傳感器的光路結構示意圖。光纖傳感器包括發射端10和 接收端20,其中發射端10和接收端20通過禪合傳輸系統30進行光學連結。
[0014] 當光纖傳感器應用在透射型場合時，該里的透射型場合指光纖傳感器的發射端10 發出的光透射過被測物體到達接收端20,其初始狀態設置如下：
[0015] 初始狀態無被測物體時，發射端10的光功率為？。1，禪合傳輸系統30的禪合傳輸 效率為n1，此時接收端20的光電流ifi為；
[0016] Irl=n1?Pel(公式la)
[0017]初始狀態有被測物體時，發射端10的光功率為Pel,禪合傳輸系統30的禪合傳輸 效率為112,此時接收端20的光電流1,2為：
[001 引 Id=n2.Pel (公式化）
[0019] 此時，光纖傳感器的闊值Ith。為：
[0020]
(公式Ic)
[0021] 當光纖傳感器的發射端10的光源發光效率下降或者禪合傳輸系統30的禪合傳輸 效率降低時，此時，光纖傳感器的某一狀態如下；
[0022] 光纖傳感器的某一狀態無被測物體時，發射端10的光功率為禪合傳輸系統30 的禪合傳輸效率為ns，此時接收端20的光電流1,3為：
[002引 1"=n3?Pe2(公式 2a)
[0024] 光纖傳感器的某一狀態有被測物體時，發射端10的光功率為禪合傳輸系統30 的禪合傳輸效率為n4,此時接收端20的光電流1,4為：
[002引 Ir4=n4 ?Pe2 (公式化）
[0026] 光纖傳感器發射端10的某一狀態的光功率P。,與初始狀態的光功率P具有W下 關系：
[0027] Pe2=xPe。其中，0《X《1， （公式 3a)
[002引由于光纖傳感器的發射端10的鏡頭污染或偏離對準等造成的禪合傳輸系統30的 傳輸效率降低時，某一狀態無被測物體時的禪合傳輸效率113與初始狀態無被測物體時的 禪合效率111具有如下的對應關系：
[0029] ri3=yn。其中，〇《y《1 (公式 3b)
[0030] 同理，某一狀態有被測物體時的禪合傳輸效率n4與初始狀態有被測物體時的禪 合傳輸效率112具有如下的對應關系：
[0031] ri4=yn2,其中，0《y《1 (公式 3c)
[003引因此，當光纖傳感器處于某一狀態時，闊值Ithi為：
[0033]
(公式 3d)
[0034] 將公式化、公式化、公式3a及公式3c帶入公式3d得出：
[003引
其中，0《巧《1 (公式4a)
[0036] 一般的，當光纖傳感器應用在透射型場合時，某一狀態無被測物體時的接收端20 的電流I,趣遠大于初始狀態有被測物體時接收端20的電流I。，因此，某一狀態時的闊值 1化1近似為：
[0037]
(公式 4b)
[003引由上述公式4b可W得出，某一狀態時的闊值Ithi與某一狀態無被測物體時的接收 端20的電流和初始狀態有被測物體時接收端20的電流I呈線性關系。
[0039] 請再參照圖2,圖2為動態調節光纖傳感器闊值的方法流程圖。其步驟如下：
[0040] S10 ;光纖傳感器開始工作；
[0041] S20 ;判斷初始狀態下，是否存在被測物體。其中，無被測物體時，接收端20的光電 流為Ifi;初始狀態有被測物體時，接收端20的光電流為1,2。
[0042]S30 ;計算初始闊值Ith。。其中初始闊值Ith。與S20中的光電流Ir及I,2之間的關 系為
[0043]S40;某一狀態無被測物體時，光纖傳感器在預設的時間間隔內采樣到的大電流信 號值為1,3,即此時采樣到的接收端20的光電流的數值。
[0044] S50 ;控制程序將I。與I作比較。
[0045] S501;如果1,3超過預設的范圍S，該里預設的范圍S可用如下表達式表達；S= 其中R為預定義的系數，其范圍為0《R《1 ;1,3滿足表達式113>R*I時，則將I替換為1,3,并將闊值更新為（Ifi+IJ/2,即返回步驟S30,按照步驟S30、S40、S50依次循環 判斷執行，達到自動調節闊值的目的。
[0046] S502 ;如果I。未超過預設的范圍，即I,3滿足表達式IR*Irl時，闊值不變，進 入下一采樣節點，開始重復執行步驟S40、S50,達到動態調節闊值的目的。
[0047] 上述實施例W光纖傳感器應用于透射型場合作為代表，其同樣也可應用于反射型 場合，其動態調節方法與上類似，再此不再寶述。
[0048] 本發明的動態調節光纖傳感器闊值的方法相比于現有技術來說具有W下優點和 積極效果：當禪合傳輸系統30中的鏡頭受到污染或偏離對準、光纖傳感器的發射端10的光 源發光效率下降、或者接收端響應度降低等因素發生時，造成光纖傳感器接收端輸出電流 的下降時，采用本發明的闊值動態調節方法，控制電路自動判斷調節闊值，從而達到準確檢 測的目的。
[0049] W上所述，僅為本發明最佳實施例而已，并非用于限制本發明的范圍，凡依本發 明申請專利范圍所作的等效變化或修飾，皆為本發明所涵蓋。
【主權項】
1. 動態調節光纖傳感器閾值的方法，其光纖傳感器包括發射端（10)和接收端（20)，其 中發射端（10)和接收端（20)通過耦合傳輸系統（30)進行光學連結；其步驟包括：首先，根 據初始狀態下有無被測物體時接收端（20)的光電流值，設置初始閾值；其次，當光纖傳感 器運行到某一狀態時，采樣接收端（20)的光電流，并將采樣到的光電流與初始狀態無被測 物時接收端（20)的光電流做比較；最后，根據上一步驟的比較結果，判斷執行閾值的動態 調節。2. 如權利要求1所述的動態調節光纖傳感器閾值的方法，其特征在于：當光纖傳感器 運行到某一狀態時，采樣接收端（20)的光電流超過預設范圍時，將上一次的閾值更新為當 前閾值；再返回上一步判斷下一采樣節點的接收端（20)光電流。3. 如權利要求1所述的動態調節光纖傳感器閾值的方法，其特征在于：當光纖傳感器 運行到某一狀態時，采樣接收端（20)的光電流未超過預設范圍時，閾值不變；再返回上一 步判斷下一采樣節點的接收端（20)光電流。4. 如權利要求1、2或3所述的動態調節光纖傳感器閾值的方法，其特征在于：上述方 法可應用于透射型或反射型的光纖傳感器中。
【專利摘要】本發明提供動態調節光纖傳感器閾值的方法，其光纖傳感器包括發射端和接收端，發射端和接收端通過耦合傳輸系統進行光學連結；其步驟包括：首先，根據初始狀態下有無被測物體時接收端的光電流值，設置初始閾值；其次，當光纖傳感器運行到某一狀態時，采樣接收端的光電流，并將采樣到的光電流與初始狀態無被測物時接收端的光電流做比較；最后，根據上一步驟的比較結果，判斷執行閾值的動態調節；當耦合傳輸系統中的鏡頭受到污染或偏離對準、光纖傳感器的發射端的光源發光效率下降、或者接收端響應度降低等因素發生時，造成光纖傳感器接收端輸出電流的下降時，采用本發明的閾值動態調節方法，控制程序自動判斷調節閾值，從而達到準確檢測的目的。
【IPC分類】G01D18/00
【公開號】CN104949705
【申請號】CN201510340636
【發明人】蔣呈閱
【申請人】昂納信息技術（深圳）有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月18日