DE9405457U1 - Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter - Google Patents

Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter

Info

Publication number
DE9405457U1
DE9405457U1 DE9405457U DE9405457U DE9405457U1 DE 9405457 U1 DE9405457 U1 DE 9405457U1 DE 9405457 U DE9405457 U DE 9405457U DE 9405457 U DE9405457 U DE 9405457U DE 9405457 U1 DE9405457 U1 DE 9405457U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
optosensor
passive
optical fiber
fiber
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE9405457U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE9405457U priority Critical patent/DE9405457U1/de
Publication of DE9405457U1 publication Critical patent/DE9405457U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3502Optical coupling means having switching means involving direct waveguide displacement, e.g. cantilever type waveguide displacement involving waveguide bending, or displacing an interposed waveguide between stationary waveguides
    • G02B6/3508Lateral or transverse displacement of the whole waveguides, e.g. by varying the distance between opposed waveguide ends, or by mutual lateral displacement of opposed waveguide ends
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/181Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems
    • G08B13/183Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems by interruption of a radiation beam or barrier
    • G08B13/186Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems by interruption of a radiation beam or barrier using light guides, e.g. optical fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/354Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/35442D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a plane
    • G02B6/35481xN switch, i.e. one input and a selectable single output of N possible outputs
    • G02B6/35521x1 switch, e.g. on/off switch
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3564Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details
    • G02B6/3568Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details characterised by the actuating force
    • G02B6/3574Mechanical force, e.g. pressure variations
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3564Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details
    • G02B6/3582Housing means or package or arranging details of the switching elements, e.g. for thermal isolation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/36Mechanical coupling means
    • G02B6/38Mechanical coupling means having fibre to fibre mating means
    • G02B6/3807Dismountable connectors, i.e. comprising plugs
    • G02B6/381Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres
    • G02B6/3826Dismountable connectors, i.e. comprising plugs of the ferrule type, e.g. fibre ends embedded in ferrules, connecting a pair of fibres characterised by form or shape
    • G02B6/3827Wrap-back connectors, i.e. containing a fibre having an U shape

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

Passiver Öptosensor mit Lichtwellenleiter
Erfinder:
Bodo Schönebeck
Kehlhofstraße 5
78606 Seitingen-Of1
Die Erfindung" beschreibt einen passiven Sensor auf optischer Basis für Alarmanlagen.Es handelt sich um einen kontaktlosen Sensor. Der Alarmkreis besteht aus einem optischen Generator,Lichtwellenleitern,den passiven Optosensoren mit Lichtwellenleitern und einem optischen Empfänger mit Interface zum Anschluß an herkömmliche Alarmzentralen. Hauptanwendungsgebiet des passiven Optosensors mit Lichtwellenleiter ist die Überwachung von Zutrittsmöglichkeiten (Türen und Fenstern). Da elektromagnetische Einflüsse weder vom Sensor ausgehen, •noch ihn in seiner Arbeitsweise beeinflussen eignet er sich auch für den Einsatz unter extremen Bedingungen wie ex-gefährdete oder radioaktiv belastete Bereiche. Der Se.nsor arbeitet wartungsfrei und ist durch seine Konstruktion selbstsichernd gegen Manipulationen.
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
In der Alarm- und Sicherungstechnik stellen passive Sensoren auch heute noch die Grundlage zur Objektsicherung dar. Reedkontakte, ebenso wie Grenztaster, werden für die Überwachung von Zugangsmöglichkeiten (Türen und Fenster) eingesetzt. Sie sind relativ preisgünstig, leicht zu installieren und im allgemeinen wartungsfrei. Elektrisch können sie an Arbeits — und Ruhestromschleifen, ebenso wie Differentialschleifen angeschlossen werden. Den Vorteilen stehen jedoch auch gewisse Nachteile dieser Meldeelemente gegenüber. Erstens handelt es sich bei beiden Arten um Kontaktmelder,- d.h. zwei Anschlüsse werden durch einen von außen wirkende Einfluß ( mechanisch oder magnetisch) im nicht aktivierten Zustand miteinander elektrisch leitend verbunden. Abgesehen von den bekannten Tatsachen des Kontaktprellens, der mechanischen Ermüdung der bewegten Elemente und der möglichen Kontaktverklebung, insbesondere bei Veränderungen des Signalstrom, ist die Möglichkeit der Beeinflussung dieser Elemente durch Manipulation nicht zu unterschätzen. Reedkontakte können z.B. durch extern erzeugte Magnetfelder außer Kraft gesetzt werden. Der Kontakt bleibt dann geschlossen, auch wenn der zum Kontaktschluß eingesetzte Permanentmagnet am bewegten überwachungsteil entfernt wird. Manipulationen an den eigentlichen Signalzuleitungen stellen keine großen technischen Anforderungen. Je nach Typ des Alarmkreises können durch überbrückung. Auftrennung oder Fremdstromein—
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
speisung Meldesignale unterdrückt werden, trotz zusätzlichem Sabotageschutzkreis.Das Orten der Signaldrähte erfolgt problemlos mit Metalldetektoren, Spannungsmessern und Feldstärkeprüfern.
Ein wichtiger Anwendungsbereich setzt der Verwendung derartiger Melderprinzipien von den Umgebungsbedingungen her gesehen von vorneherein Grenzen. Gemeint sind die explosionsgefährdeten Bereiche im allgemeinen. Ob es sich um Labors, Produktions— oder. Lagerstätten handelt in denen mit explosiven Materialien gearbeitet wird, in all diesen Objekten gelten Einschränkungen hinsichtlich der Anwendung elektrischer Energie. Selbstverständlich werden auf dem Markt speziell gefertigte Geräte und Bauelemente angeboten, die den Ex-Vorschriften entsprechen. Der Preis und teilweise auch das deutlich vergrößerte Volumen der Einheiten schränkt die Anwendung jedoch oftmals ein. Sicherungsstrukturen über Zener-EX-Barrieren sind heute als Standard der Energieversorgung für Ex-Bereiche anzusehen und decken viele Anwendungsfälle ausreichend ab. ,Betrachtet man jedoch gerade von der ökonomischen Seite die .Kosten für die nachträgliche Erweiterung bestehender Anlagen unter allen kalkulatorisch relevanten Aspekten, ergeben sich hierfür oftmals Beträge, die in keinem Verhältnis zur angestrebten Funktion oder Leistung liegen.
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
Im normalen Betrieb können Alarmkreise auf elektrischer Basis heute so konzipiert werden, daß ihre Funktion in keiner Weise im Ex-Bereich gefährlich werden kann. Anders gelagert ist die Situation jedoch bei Manipulation an den Alarmkreisen. Hierbei sind durchaus Parameterverschiebungen denkbar, die eine über dem ungefährlichen Wert liegende Energiemenge bereitste 1len.Ähnliche Überlegungen bedingen auch Räume in denen noch andere veränderte Umgebungseinflüsse herrschen ( radioaktive Strahlung bs.pw. ) .
Analysiert man die gewonnenen Fakten wird erkennbar, daß zur optimalen Konzeption von Alarmsystemen,unter Berücksichtigung der obengenannten Erläuterungen, von einer neuen Grundlagenstruktur ausgegangen werden muß. Die Basis hierfür ist die elektromagnet!ehe Emission im Bereich von 665 - 980 nm , d.h. Licht im sichtbaren und infraroten Bereich unter Verwendung von Polymerfasern zur Lichtübertragung (Lichtwellenleiter LWL).
Die Überwachung der in einen Raum führenden Zugangsmöglichkeiten ist die Grundlage jedes Alarmsystems. Diese Überwachung kann durch im Raum zusätzlich installierte Sensoren (PIR-Melder, Infrarot- und Ultraschallschranken usw.) ergänzt werden. Primär ist jedoch die Kontrolle entscheidend ob eine Zugangsmöglich -
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
keit (Tür oder Fenster) betätigt bzw. bewegt wurde oder -...nicht. Dies ist ,neben dem Einbruchschutz, auch zur Einhaltung von Sicherheitsbestimmungen bei entsprechenden Tätigkeitfeldern wie Gen-Labors, Ex-Bereiche usw. zwingend erforderlich.
Generell werden an den Zugangsmöglichkeiten Sensoren installiert, die meistens in Serie geschaltet sind. Die Stromstärke die über diesen Alarmkreis fließt ,wird permanent überwacht und . bei Veränderungen ein Alarm ausgelöst. Neben der Möglichkeit von Fehlalärmen durch elektromagnetische Störimpulse ergibt sich aus diesem Funktionsprinzip jedoch noch zusätzlich der Nachteil, daß bei nicht abgeschirmten Leitungen dieser Stromfluß anmeßbar ist, da um den Signaldraht ein magnetisches Feld einer gewissen Stärke entsteht. Ist der Leitungsverlauf einem potentiellen Eindringling erst einmal bekannt, ergeben sich verschiedene Möglichkeiten der Manipulation, die alle zum Ziel haben die Auslösung eines Alarmsignals zu verhindern, wenn die Zugangsmöglichkeit unbefugt ., ,benutzt wird. Um eine solche Anmessung der Leitungsführung zu . verhindern, muß also eine Signalart- und führung verwendet werden , die weder eine von außen anmeßbare Emission erzeugt, noch eine Manipulationsmöglichkeit erlaubt. Kombiniert man diese Anforderungen noch mit der Vorgabe,daß nur Energieformen verwendet werden dürfen, die
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
keine Initialwirkung auf bestehende Umgebungseinflüsse .,..ausüben können, ergibt sich ,daß praktisch nur Emissionen elektromagnetischer Art mit Wellenlängen von 600 bis 980 Nanometer die besten Voraussetzungen hierfür bieten. Der primäre Vorteil dieses Spektralbereiches liegt darin, daß mit . relativ geringen Emissionsleistungen eine weitreichende Informationsübertragung realisiert werden kann. Desgleichen sind die auf dem Markt befindlichen Bauelemente wie Emitter und Detektoren , ebenso Lichtwellenleiter, in großer Vielfalt als Standardelemente erhältlich, was sich sowohl von der Kostenseite wie auch der logistischen Seite ( Beschaffung und Lagerhaltung) positiv bemerkbar macht.Ferner kann im Bereich bis ca. 800 Nanometer eine direkte visuelle Feststellung der Emission vorgenommen werden,was eventuelle Instandsetzungen zeitlich und vom Geräteaufwand her kostengünstig beeinflußt. Eine präventive Kontrolle ist schnell möglich.
Ein wesentlicher Aspekt zur Erhöhung des Sicherheitswerts liegt . darin, daß bei der Emission dieses ... .elektromagnetischen Spektralberichs auch die Modulation der. Emission erfolgen kann, insbesondere mit Modulationsarten, die eine hohe Störsicherheit gewährleisten (FM, PPM und andere) und eine hohe Bandbreite erlauben. Bei Alarmkreisen auf elektrischer Basis treten hierbei zwei Probleme auf: erstens entstehen
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
hierbei elektromagnetische Felder , die als Störstrahlung in geschützte Frequenzbereiche einstrahlen würden und' zweitens wäre die Anmessung der Signa!führenden Leitungen noch leichter als bei statischen elektrischen Grundlagen, Zu beachten wäre außerdem hierbei die Abhängigkeit der Leitungslänge zum korrekten Abschlußwiderstand der Emissionsendstufe wie auch der Problematik hinsichtlich Leitungsreflexion und stehender Wellen , abhängig vom verwendeten Frequenzbereich. All diese Faktoren entfallen bei den Wellenlängen van 600-980 nm. Diese Emissionen können sowohl mediumgebunden (Lichtwellenleiter) wie auch frei (direkte Ausstrahlung) verwendet werden.
Diese entscheidenden Kriterien waren Grundlage für die Entwicklung des passiven Optosensors mit Lichtwellenleiter, im folgenden POSL abgekürzt. Eine Anpassung an bestehende Alarmanlagen ist durch die entsprechenden Empfänger— und Interfaceschaltungen problemlos möglich.
Die Vorteile des POSL-Systems sind klar erkennbar:
1. Hoher Sicherheitswert durch Verwendung codierter Emissionste 1egramme. Unbemerkte Manipulationen oder Sabotage sind so gut wie ausgeschlossen.
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
2. Direkt für den Einsatz sowohl im Ex-Bereich wie auch anderen gefährlichen Umgebungen geeignet. Rein passiv arbeitender Sensor ohne elektrische Energie.
3. Keine Anmessung signal führender Leitungen vom oder zum Sensor. Hierdurch auch für den Hochsicherheitsbereich bestens schon in der Grundversion geeignet.
4. Leichte Verfügbarkeit der aktiven Sytemkomponenten senken Beschaffungs— und Lagerkosten.
5. Leichte und sichere Installation aller benötigten Systemeinheiten inclusive der Lichtwellenleiter.
6. Polymerfasern erlauben die Verwendung visuell kontrollierbarer Emissionen daher leichte
Funktionsüberprüfung und Fehlerlokalisierung.
7. POSL-Sensoren sind wartungsfrei und arbeiten kontaktlos.
8·.. Keine Beeinflussung des Sensorkreises durch
elektromagnetische Störstrahlung , desgleichen keine
elektromagnetische Eigenemission des Sensorkreises ( ZZF — Bestimmungen).
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
Das Grundprinzip des Alarmkreises für passive Optosensoren mit Lichtwellenleiter ist gleich dem herkömmlichen auf elektrischer Basis, Von einem Generator wird ein Signal über Leiter zu den Sensoren geschickt. Je nach Schaltzustand des Sensors wird dieses Signal auf einen Empfänger geleitet oder nicht, was zur Alarmauswertung dient. Beim POSL-System dient als Generator eine gepulste Lichtquelle (LED oder Laser), die dieses optische Signal durch Lichtwellenleiter auf den oder die Sensoren übertragen. Je nach Schaltzustand des Sensors wird dieses Signal dann durch ■ Lichtwellenleiter auf den Empfänger weitergeleitet oder nicht.
POSL-Sensoren gibt es in drei verschiedenen Ausführungen, wobei die Grundlage jedoch bei allen gleich ist.POSL-Kurve wird als Element zur Einze!absicherung und als Schlußsensor bei Reihenschaltung mehrer POSL-Linear eingesetzt. POSL-Linear ist ein Sensor , der zur Reihenschaltung für eine geschlossene Alarmschleife (Ringstruktur) verwendet wird. Hierbei sind Generator und Empfänger am selben Ort installiert. POSL-Linear-Siagle ist ein Sensor, der ebenfalls zur Reihenschaltung mehrerer Elemente konzipiert ist, wobei jedoch keine Ringstruktur , sondern eine lineare Streckenschaltung Grundlage ist. Dies ist gerade dann der Fall, wenn Generator und Empfänger an unterschiedlichen Orten installiert sind.
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
Jeder POSL besteht aus zwei Komponenten: Dem eigentlichen Sensor und dem Auslöseteil. Der Sensor wird auf dem nicht bewegten Teil der Zutrittsöffnung montiert. An ihn werden auch die zu- und abführenden Lichtwellenleiter der Alarmschleife angeschlossen.Das Auslöseteil wird auf dem bewegten Teil der Zutrittsöffnung installiert. Konstruktionsmäßig besteht das Auslöseteil aus einem Metallstück rechteckigen Querschnitts, in das ein gehärteter Stahlstift mit halbkugelförmiger Kuppe eingepreßt ist. Dieser Stahlstift schiebt im geschlossenen Zustand der Zutrittsöffnung den Schieber mit den dort eingebauten Lichtwellenleitern im eigentlichen Sensor über einen dort gleichartigen Stahlstift in eine Position, in der sich die Stirnseiten der zu- und abführenden .Lichtwellenleiter der Alarmschleife und der im Schieber eingebauten Lichtwellenleiter genau gegenüberstehen. Die Folge davon ist, daß die von dem zuführenden Lichtwellenleiter eingespeiste Information auf den abführenden Lichtwellenleiter übertragen wird. Zum Schutz vor Manipulationen ist auf dem Auslöseteil auf seiner Vorderseite eine von der Rückseite verschraubte,gehärtete Schutzplatte angebracht, die durch ihre Ausführung die Stahlstifte im geschlossenen Zustand umschließt. Hierdurch werden Versuche eines Eindringlings die Stahlstifte mechanisch oder chemisch zu manipulieren , verhindert. Durch die halbkugelförmige Ausführung der Stahlstifte wer-
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
den zwei Vorteile erzielt: Erstens ist die Reibungsfläche ■sehr klein, was in Verbindung mit der Härtung zu fast keinem Materialabrieb führt.Zweitens wird durch diese Form eine, schnelle Reaktion schon auf kleinste Bewegungen der Zutrittsöffnung erreicht. Gleiches gilt für den Fall des Versuchs einer Entfernung von Sensor oder Auslöseteil bei Manipulation oder Sabotage. Im Gegensatz zu Reedkontakten, die einen weiteren Auslösebereich haben, wird hierdurch eine sehr schnelle Reaktion auf mechanische Einflüsse erzielt. Dieser Sabotageschutz wirkt durch seine Grundlage also direkt auf die Alarmlinie ein und ist permanent aktiviert.
Der eigentliche Sensor besteht, je nach Ausführung, aus mehreren Teilen, wobei die Grundlage jedoch bei allen gleich ist. Den eigentlichen Trägerkörper bildet ein rechteckiges Metallstück, wahlweise gehärtet, in das eine U-förmige Vertiefung eingearbeitet ist. In der Schmalseite befindet sich die Bohrung für den Stahlstift im Schieber. In den Schenkeln befinden sich Aussparungen zur Aufnahme ■der zu- und abführenden Lichtwellenleiter, sowie ,orthogonal dazu ,Bohrungen zur Befestigung der Deckel— und Fixierplatten. In den Ecken sind die Bohrungen zur Befestigung des Sensors am nicht bewegten Teil der Zutrittsöffnung.Im oben offenen Bereich des U-Profils ist der Trägerblock verschraubt , der zwei Gleitlager für die
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
Achsen des Schiebers enthält. Der Schieber ist im freien Raum des U-Profils eingesetzt und befindet sich ,bei nicht geschlossener Zutrittsöffnung , durch die Kraft zweier Druckfedern, die auf den Bewegungsachsen geführt werden, in seiner untersten Position.Diese Stellung entspricht der Situation bei der Alarmauslösung. Die im Schieber eingebauten Lichtwellenleiter befinden sich unterhalb der zu- und abführenden Lichtwellenleiter, somit ist eine Signalübertragung vom Generator zum Empfänger unterbrochen. Wird die Zutrittsöffnung nun geschlossen, schiebt der Stahlstift im Auslöseteil den Schieber über dessen Stahlstift in eine Position, in der sich die eingebauten Lichtwellenleiter auf derselben Höhe wie die zu- und abführenden Lichtwellenleiter befinden, genauer gesagt, die Stirnseiten.Hierdurch kann die Information weitergeleitet werden. Diese Arbeitsstellung ist nicht die Endstellung der Schieberbewegung. Dies wurde aus dem Grund so gewählt, daß ein einfaches Arretieren des Stahlstifts in Endstellung bei Manipulationsversuchen ebenfalls zur Alarmauslösung führt, da sich in dieser Position die Stirnseiten der Lichtwellenleiter ebenfalls nicht genau gegenüberstehen. Diese Konzeption sichert den Sensor somit auch gegen Manipulationsversuche der genannten Art. Nur wenn der Abstand der Stahlstifte, resp. der Abstand von Auslöseteil und Sensor genau übereinstimmen, was nur im geschlossenen Zustand der Zutrittsöffnung der Fall ist,er-
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
folgt keine Alarmauslösung. Hierdurch ergeben sich ohne zusätzlichen Aufwand gegenüber Grenztastern, Mikroschal tern oder Reed-Kontakten sehr hohe Eigensicherheitswerte, die permanent vorhanden sind.
Für die Absicherung von einzelnen Zutrittsöffnungen in Ringstruktur , d.h. Generator und Empfängeram selben Ort, ist der POSL-Kurve konzipiert. In seinem Schieber ist ein Lichtwellenleiter halbkreisförmig verlegt. Strahlt nun bspw. das Signal in die obere Stirnseite ein, wird es durch diesen LWL umgeleitet und tritt an der Unterseite , parallel zum Eintrittssignal, wieder aus. An dieser Stelle befindet sich dann der abführende Lichtwellenleiter, der auf den Empfänger führt. Bei Verwendung von Zwi11ings-Lichtwellenleitern für den zu- und abführenden LWL ergibt sich eine platzsparende Montage. Gleichfalls werden POSL-Kurve auch dazu benötigt eine Ringstruktur■ abzuschließen, d.h. wenn mehrere POSL-Linear in Reihe geschaltet werden, wird bei der letzten Zutrittsöffnung ein POSL-Kurve eingesetzt. Dieser bildet das eigentliche Ring—Glied, das die Schleife komplettiert.
POSL-Linear ist ein Sensor, der für die Absicherung bei mehreren Zutrittsöffnungen die optische Reihenschaltung ermöglicht. Im Gegensatz zum POSL-Kurve sind in ihm zwei Lichtwellenleiter linear verlegt, wobei der eine als Zu -
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
führung des optischen Signals und der andere für die Rückführung dient. Dieser Sensor ist ebenfalls wie POSL-Kurve für die Ringstruktur konzipiert, d.h. für eine Alarmschleife, bei der Generator und Empfänger sich am selben Ort befinden, und als Zu- bzw. Abführung Zwi11ings-Lichtwellenleiter verwendet werden.
POSL-Linear-Single ist für den Einsatz einer reinen Linearlinie gedacht. Dies bedeutet, daß sich Empfänger und Generator nicht notwendigerweise am selben Ort befinden müssen. Im Gegensatz zum POSL-Linear ist in diesem Schieber nur ein Lichtwellenleiter verlegt. Der Vorteil dieses Sensors ist, daß durch die Linearstruktur der Linie zwei Dämpfungsflächen pro Sensor entfallen, sodaß entweder, bei gleicher optischer Leistung, mehr Sensoren in Reihe geschaltet werden können,oder daß, bei gleicher Sensorenzahl,eine Vergrößerung der Abstände zwischen denselben möglich ist, was einer Reichweitenerhöhung entspricht. Eine modifizierte Ringstruktur ist mit POSL-Linear-Single natürlich auch möglich.
Die , Modulation des optischen Signals wurde bereits als Faktor zur Erhöhung der Sicherheit angesprochen. Vorteilhafterweise verwendet man Impulstelegramme, die nach einem Zufallsschlüssel generiert werden. Abgesehen von der Tatsache,daß die Manipulation des Sensors auch mit
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
nur einem statischen Signal durch das Konzept fast nicht möglich ist, kann bei Verwendung von Impulstelegrammen die Manipulationsmöglichkeit noch weiter eingeschränkt werden. Generell wird das optische Signal, das in den Empfänger eingespeist wird ,neben seinem datenmäßigen Inhalt auch auf .seine Intensität überprüft , sodaß Änderungen in den Strahlwerten, wie sie bei Einfügung neuer Dämpfungsflächen oder externer Generatoren auftritt, ebenfalls sofort einen Alarm auslösen.
Gegenüber bestehenden passiven Alarmsensoren weist das POSL-System somit entscheidende Vorteile auf.Die Möglichkeit einer Ortung oder Anmessung ist nicht gegeben. Durch die fehlenden Verschleißerscheinungen ist die Lebensdauer der Sensoren deutlich erhöht. Da keine elektrische Energie benötigt oder verwendet wird, ist der Einsatz in entsprechend gefährdeter Umgebung problemlos möglich. Die hohe Bandbreite der verwendeten Signale erlaubt die Modulation in Bereichen, die auf elektrischer Basis nicht, oder nur unter hohem Aufwand möglich wäre. Weiterhin wirken sich Störeinflüsse durch elektromagnetische Einstrahlung in keiner Weise auf die Sensoren aus. Durch das Systemkonzept und die technische Ausführung arbeiten die Sensoren mit einem permanenten hohen Eigensicherungsgrad gegen Manipulation und Sabotage. Die benutzten Werkstoffe lassen sich problemlos recyclen .
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
POSL-Sensoren sind wartungsfrei und arbeiten kontaktlos. Die Herstellung der Sensoren ist durch die Standardisierung der Einzelteile kostengünstig .
FIG 01/POSL zeigt einen POSL-Linear in der Alarmstellung, d.h. . bei geöffneter Zutrittsmöglichkeit. Zur besseren Übersicht ist das Gehäuse im Schnitt gezeichnet, der Schieber, ohne aufgeschraubte Abdeckplatte ,sowie die zu— und abführenden Lichtwellenleiter in Aufsicht. Der Schieber befindet sich .in seiner untersten Stellung und sitzt auf der Unterseite der U-förmigen Aussparung des Sensorgehäuses auf.
FIG 02/POSL zeigt einen POSL-Kurve,ebenfalIs in Alarmstellung.Im Schieber ist der halbkreisförmig verlegte Lichtwellenleiter zu erkennen.
FIG 03/POSL zeigt den in FIG 01/POSL gezeichneten POSL-Linear in Ruhestellung, d.h. bei geschlossener Zutrittsöffnung mit dem Auslöseteil.
FIG. 04/POSL zeigt den in FIG 02/POSL gezeichneten POSL-Kurve , ebenfalls in Ruhestellung, mit Auslöseteil.
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
FIG 05/POSL bis FIG 08/POSL zeigen die in FIG 01/POSL bis FIG 04/POSL gezeigten Sensoren komplett, d.h. mit den aufgeschraubten Deckplatten. Deutlich erkennbar ist , daß beim POSL-Linear drei und beim POSL-Kurve zwei Deckplatten verwendet werden. Die mittlere Deckplatte ist von hinten verschraubt und somit von vorne, ohne den Sensor abzubauen, nicht zugänglich. Damit wird erreicht, daß das schaltungstechnisch wichtige Innenteil des Sensors ,geschützt ist. Die beiden seitlichen Deckplatten des POSL-Linear können von vprne abgeschraubt werden, um die zu— und abführenden LWL zu installieren. Damit kann der Sensor vor der Verlegung der Lichtwellenleiter vom Generator bzw. sum Empfänger schon montiert werden.Ferner sieht man, daß die Abdeckung des Auslöseteils die Stahlstifte im geschlossenen Zustand abdeckt.
FIG 09/POSL zeigt den Schieber des POSL-Linear in Dreiseitenansicht. Auf der vierten, nicht gezeichneten, Seite befinden sich die Bohrungen zur Aufnahme der eingepreßten Achsen für die Bewegung im Trägerkörper.
FIG .10/POSL zeigt den Schieber des POSL-Kurve ebenfalls in Dreiseitenansicht.Auch hier befinden sich auf der vierten,nicht gezeichneten Seite die Bohrungen für die Achsen.
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
FIG 11/POSL zeigt die Dreiseitenansicht des Sensorgehäuses eines POSL-Linear mit den erforderlichen Bohrungen. Auf der vierten, nicht gezeichneten Seite befinden sich ebenfalls Bohrungen wie auf der rechten oberen Abbildung dieser Zeichnung.
FIG 12/POSL zeigt die Deckplatte , die bei den POSL zur Abdeckung der zu- bzw. abführenden Lichtwellenleiter verwendet wird. Die beiden eingepreßten Stifte sind so angebracht, daß sie hinter den Kragen des Steckers vom Lichtwellenleiter ins Gehäuse ragen. Hierdurch wird der Stecker bei aufgeschraubter Deckplatte arretiert.
FIG 13/POSL zeigt das Auslöseteil eines POSL-Linear in Dreiseitenansicht , ohne aufgeschraubte Schutzplatte vorne.
FIG 14/POSL zeigt die Schutzplatte für ein Auslöseteil eines POSL-Linear. Die eingeschraubten Gewindebolzen seitlich verhindern den Zugriff auf die Stahlstifte im Auslöseteil und Sensor, wenn die Zutrittsöffnung geschlosssen ist. Durch die Rundung der Bolzen, die gehärtet sind, ist auch ein Aufbohren oder Anbohren zu ihrer Entfernung erschwert und steigert den Eigensicherungswert.
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
FIG 15/POSL zeigt einen POSL-Linear-Single im Alarmzustand.
FIG 16/POSL zeigt denselben Sensor in Ruhestellung.
FIG _ 17/POSL zeigt schematisch eine Ringstruktur der Alarmschleife mit Zwi1lings-Lichtwellenleitern.
FIG 18/POSL zeigt schematisch eine Linearlinie mit getrenntem Standort von Generator und Empfänger.
FIG 19/POSL zeigt schematisch eine modifizierte Ringstruktur mit POSL-Linear-Single.

Claims (7)

Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter Schutzansprüche
1.) Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter für die Betätigungskontrolle von Zutrittsrnöglichkeiten .
dadurch gekennzeichnet,
daß über einen Lichtwellenleiter ein optisches Signal auf den Sensor geleitet wird, das, bei korrekt geschlossener Zugangsöffnung, über einen,mittels in einem sich im Inneren des Sensorgehäuses befindlichen beweglichen Schieber mit eingebautem Lichtwellenleiter abführenden Lichtwellenleiter auf einen optischen Empfänger mit Interface zum Anschluß an eine Alarmanlage geleitet wird.
2.) Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter nach Schutzanspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß im Schieber des Sensorgehäuses ein oder mehrere Lichtwellenleiter verlegt sind,deren Stirnseiten im Ruhezustand über ein Auslöseteil den Stirnseiten der zu— und abführenden Lichtwellenleiter genau gegenüberstehen.
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
3.) Schieber nach Schutzanspruch 2
dadurch gekennzeichnet,
da3 im Schieber zwei Stahlstifte eingepreßt sind, die den Schieber bei der Auslösebewegung orthogonal zur Einbauposition der Lichtwellenleiter führen.
4.) Schieber nach Schutzanspruch 2
dadurch gekennzeichnet,
da0 sich entgegengesetzt zu den beiden Achsen zur Bewegungsführung ein Stahlstift befindet, über den die Bewegung des Schiebers durch das Auslöseteil übertragen
5.) Sensorgehäuse nach Schutzanspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß sich im Sensorgehäuse eine Aussparung befindet,» in der der Schieber nach Schutzanspruch 2 sich bewegt, wobei die Bewegungsrichtung orthogonal zur Position der zu- und abführenden Lichtwellenleiter erfolgt.
Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter
6.) Auslöseteil nach Schutzanspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß im Grundkörper ein Stahlstift mit halbkugelförmiger freistehender Kuppe eingepreßt ist der, im Ruhezustand des Sensors, den Schieber in demselben in Ruhestellung hält und von einer Deckplatte frontseitig geschützt wird.
7.) Deckplatte nach Schutzanspruch 6
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckplatte von der Hinterseite auf dem Auslöseteil verschraubt wird und an den beiden Seiten gehärtete Rundbolzen angebracht sind.
DE9405457U 1994-03-31 1994-03-31 Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter Expired - Lifetime DE9405457U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9405457U DE9405457U1 (de) 1994-03-31 1994-03-31 Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9405457U DE9405457U1 (de) 1994-03-31 1994-03-31 Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE9405457U1 true DE9405457U1 (de) 1994-07-28

Family

ID=6906787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE9405457U Expired - Lifetime DE9405457U1 (de) 1994-03-31 1994-03-31 Passiver Optosensor mit Lichtwellenleiter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE9405457U1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0990835A1 (de) * 1998-10-01 2000-04-05 Georg Vondracek Vorrichtung für eine besonders sichere Positionsüberwachung (z.B. Tür geschlossen Position)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0990835A1 (de) * 1998-10-01 2000-04-05 Georg Vondracek Vorrichtung für eine besonders sichere Positionsüberwachung (z.B. Tür geschlossen Position)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69432625D1 (de) Faseroptische verbindungsanordnung
DE69514262T2 (de) Katheter mit Lichtleitfaser
DE69519384D1 (de) Optische faser mit quatenpunkten
DE69117647D1 (de) Passiver optischer Wellenleiter
DE69331250T2 (de) Faseroptisches funktionelles Bauelement
DE69515475D1 (de) Optischer faser-laser
FI941037A (fi) Pinnoitettu optinen kuituyksikkö
DE69416016T2 (de) Faseroptische Kopplungseinrichtung
DE69506273D1 (de) Kompressions-abgestimmter faserlaser
DE69406947T2 (de) Gekoppelter faserlaser mit mehreren ausgängen
DE69409381D1 (de) Hohlfaser mit dreilappigem querschnitt
FI961890A (fi) Hajontasiirretty monomodinen optinen kuitu
DE69523094T2 (de) Faseroptischer Isolator
DE69840272D1 (de) Faseroptischer kreisel
BR9204468A (pt) Cabode fibras oticas
DE69518335D1 (de) Faseroptisches gehäuse mit demontierbarem chassis
BR9407428A (pt) Organizador de fibras opticas
FI931529A0 (fi) Optinen kuitunauha
DE69430995D1 (de) Faseroptikverteiler
DE69729503D1 (de) Faseroptisches Element
DE59603991D1 (de) Einrichtung mit optischem faserverstärker
FI964301A0 (fi) Optisten kuitujen liitin
DE69430756T2 (de) Faseroptischer koppler
DE69532526D1 (de) Faseroptischer reflektor
NO963472L (no) Fiberoptisk element