JPS62267898A

JPS62267898A - 遠隔信号伝達装置

Info

Publication number: JPS62267898A
Application number: JP10961886A
Authority: JP
Inventors: 坂本　環
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1986-05-15
Filing date: 1986-05-15
Publication date: 1987-11-20

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】（産業上の利用分野）本発明は、被測定対象の物理量または化学量の検出情報
をセンサ部に゛を源を設けることなり葎隔地で受信でき
る遠隔信号伝達装置に関する。

（従来の伎術）従来、被測定対象の温度、圧力などの物ＦＩ！ｍあるい
はガス、イオンなどの化学量ヲ遠隔地で検出するために
、被測定対象に近接してセンサを設けるとともに、セン
サの検出情報を電気信号に変換する１３号送信部及びこ
の信丹送仁部に電気的に接続した本体部を受信側に設け
るようにしていた。

なお、この場合、センサ部と本体部との信号授受は電気
信号によって行なっており°外部の電源ノイズに弱かっ
た。そして、この対策としてセンサ部と本体部との信号
授受を、光ファイバを利用し光信号で行なうようにした
システムが知られている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、このような遠隔信号伝達装置ではセンサ部に
電源を必要とする。このため、センサ部がＷ雑で大型化
し、また、この部分で電気外乱ノイズを受（プ易いとい
う問題点があった。また、センサ部の電源に対して簡便
な手段として電池を用いることも考えられるが、この場
合には使用状況に応じて電池を交換しなければならずメ
ンテナンスが面倒であるという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、簡易な構
成で省部品化、小型化がはかれ、また、メンテナンスが
容易となり、又、省電力化をはかれしかも、電気外乱ノ
イズの影響を受けにくい遠隋信ｇ伝達′！Ａ首を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための１段）本発明は上記目的を達成するために、被測定対象の物Ｌ
！！ｆｆｌまたは化学けを検出するセン９部と、このセ
ンサ部に先導波路を介して接続されてセンサ部を制御・
管理する本体部とを右し、本体部が、センサ部へ光を供
給する光源部と、センサ部から送られてくる光信号を受
けてこれを電気変換する受光部とを備え、一方、センリ
°部が被測定対象の物１！Ｉ！　ｆｆｌまたは化学量を
検出するセンサと、本体部から供給される光を電気変換
する光電変換部と、センサで検出した被測定対象の物理
量または化学量を前記光電変換部の電気量を利用して電
気信号に変換する信号変換部と、本体部から光を入力す
るとともに、信号変換部で形成した電気信号に駆動・制
御Ｉされて、本体部から入力した光をオンオフ制御して
本体部の受光部に送出する光学シＡ７ツタとを備えたこ
とを特徴とする。

なお、光電変換部が太陽電池を備えるように構成しても
よい。

また、光学シＡフッタは透過型液晶でもよいし、あるい
は反射型液晶でもよい。

（実施例）第１図は本発明の第１の実施例の遠隔信号伝達装置の構
成を示すブロック図、第２図はその概略構成を示ず斜視
図である。

この遠隔信号伝達装置は、被測定対象の温度値を検出す
るセンナ部１と、セン９部１に光ファイバ２を介して接
続されてセンサ部１を制御・管理する本体部３とを備え
ている。光ファイバ２は、第２図に示すように、その両
端部に設けられて光コネクタを構成するプラグ１５をセ
ンサ部１および本体部３のソケット１６に挿入すること
により、それぞれセンサ部１および本体部３に接続され
る。

本体部３は、センナ部１へ光を供給する光源３１ど、セ
ンサ部１から送られてくる光信号を受け、これを電気変
換する受光部３２と、受光部３２で（１成された電気信
号に基づいて表示を行なう等の信号処理をする信号処理
部３３とを有している。

光ファイバ２は、光源３１にそれぞれ接続した光供給用
光ファイバ２１．光学シ％ｙツタ入力用光ファイバ２２
および受光部３２に接続した光学シャッタ出力用光ファ
イバ２３で構成されている。

センサ部１は被測定対象の温度を検出するセンサ１１と
、光供給用光ファイバ２１を介して光源３１から光を受
けてこれを電気変換する光電変換部１２と、センサ１１
で検出した湿度値を光電変換部１２で得た電気おを利用
して電気量８に変換する信号変換部１３と、光学シ１７
ツタ入力用光ファイバ２２を介して光源３１が光を取り
込むとともに、信号変換部１３で生成した電気信号に駆
動・ｉｌｉ制御さ机て、光′ＩＱ３１から受ｔプた光を
オンオフ制御し、これを光学シャッタ出ツノ用光ファイ
バ２３を介して受光部３２へ送出づる光学シャッタ１４
とを備えている。

以上のように構成された遠隔信号伝達装置の動作につい
て説明する。

まず、光源３１は発光されこの光が光電変換部１２、光
学シャッタ１４に供給される。

ぞして、光電変換部１２では受光した光１゛Ｈに応じて
電気信号を発生し、これを信号変換部１３へ送出してい
る。一方、光学シャッタ１４は常時は「閉」状態になっ
ており、光学シャッタ１４に供給された光は、ここでし
ゃ断されており、この段階で光は光学シャッタ出力用光
ファイバ２３を介して受光部３２へ送出されていない。

この状態でセンサ１１が被測定対像の温度を検出すると
、信号変換部１３は、光電変換部１２で生成された電気
信号によって、被測定対象の温度値に対応した周波数の
パルス状の電気信号（センサ電気信号）を形成する。こ
のセンサ電気信号のオン信号に応動して光学シャッタ１
４が開動作し、光源３１から受けている光を受光部３２
へ送出する。受光部３２では所定周期で入力される光を
電気信号に変換する。この電気信号はセンサ１１で検出
した被測定対象の温度値に対応している。そして、信号
処理部３３は、この電気信号をディスプレイ（不図示）
に表示するように信号処理する。

なお、本実施例ではセンサ１１が被測定対象の温度値を
検出する場合を例にして説明したが、本発明はこれに限
定されるものでなく、センサ１１が例えば圧力、変位な
どの物１’ｌ！Ｍあるいはガスなどの化学Ｉを検出する
場合にも適用される。

また、本実施例では光学シャッタ１４が常時「閉」状態
の場合を例にしたが、常時「開」状態としてもよい。

さらに、本実施例では信号変換部１３でセンサ１１の検
出温度値に対応する周波数のパルス状の電気信ｑを形成
し、この電気信号のパルスに応動して光学シャッタ１４
を作動し光信号をデジタル信号として受光部３２へ送出
する場合を説明したが、信号変換部１３でセンサ１１の
検出温度値に対応したアナログ量（例えば電圧振幅）の
電気信号を形成し、この電気信号のアナログ量に応じて
光学シャッタ１４の開度を調節し光源３１から受けた光
を光学シャッタ１４を介してアナログ信号。

として受光部３２へ送出するようにしてもよい。

第３図は本発明の第２の実施例の遠隔信号伝達装置の構
成を示すブロック図である。

この遠隔信号伝達装置は、被測定対象の温度値を検出す
るセンサ部４と、センサ部４と光ファイバ５を介して接
続し、センナ部４を制御・管理する本体部６とを備えて
いる。

本体部６は、センサ部４へ光を供給する光源６１と、セ
ンサ部４から送られてくる光信号を受け、これを電気変
換する受光部６２と、受光部６２で生成された電気信号
に基づいて表示等を行なうように信号処理するとともに
同期信ｑを送出する信号処理部６３と、信号処理部６３
で送出された同期信号を光信号に変換しこれをセンサ部
４へ送出する同期信号送出部６４とを有している。

受光部６２は液晶シャッタ出力用光ファイバ５３を介し
て入力した光に応動するホトトランジスタ６２１を有し
ている。また、同期信号送出部６４は、発光ダイオード
（ＬＥＤ）６４１及びトランジスタ６４２を備え、トラ
ンジスタ６４２が信号処理部６３から同期信号を受け、
この同期信号に応答してオンオフ作動しこのオン作動に
よってＬＥＤ６４１が発光し、ＬＥＤ６４１から同期の
とられた光信号がセンサ部４の同期信号受信部４３へ送
出されるようになつ又いる。

光ファイバ５は光源６１の光を伝送する光源光ファイバ
５１を漏えている。光源光ファイバ５１ｔよ途中で分岐
して第１及び第２の光源光ファイバ５１１．５１２を形
成しており、第１の光源光ファイバ５１１はセンサ部４
の太陽°電池４２１に、また、第２の光源光ファイバ５
１２はセンサ“部４の液晶シャッタ４４に接続ざ机てい
る。さらに、光ファイバ５は、ＬＥＤ６４１の光を同期
信号受信部４３へ伝送する同期信号光ファイバ５２と、
液晶シャッタ４４と受光部６２との間に設けられた液晶
シャッタ出力用光ファイバ５３とを備えている。

センサ部４は、被測定対象の温度を検出するセンサ４１
と、第２の光源光ファイバ５１２を介して光源６１から
光を受けてこれを電気変換する光電変換部４２と、同期
信号光ファイバ５２を介して同期信号送出部６４から光
を受＜ｊてこれを電気変換するホトトランジスタ４３１
を右したｌ１ｌｉＩｉ！ｌｌ信号受信部４３と、第１の
光源光ファイバ５１１と液晶シャッタ出力用光ファイバ
５３の間に介在し、センサ４１の出力信号で駆動される
透過型液晶シャッタ４４と、前記センナ４１．光電変換
部４２゜同期信号受信部４３．透過型液晶シＡアツタ４
４を所定条件で相互に接続し、これら相互間の信号授受
を行なうＬＳＩ４５とを備えている。

光電変換部４２は光源６１の光を受ける太陽電池４２１
と、太陽電池４２１に並列接続し、太陽電池４２１で得
られる電圧を一定に保ち、かつ、一端を接地したコンデ
ンサ４２２とを備えている。

同期信号受信部４３のホトトランジスタ４３１のコレク
タは抵抗４３２を介してコンデンサ４２２の反撥地側の
端子に接続し、電圧が印加されており、ＬＥＤ６４１で
発した光によってホトトランジスタ４３１がオンオフ動
作して同期をとられた電気信号がホトトランジスタ４３
１のコレクタ部からＬＳＩ４５に出力されるようになっ
ている。

センサ４１はサーミスタ４１１と、サーミスタ４１１に
並列接続した基準抵抗４１２と、サーミスタ４１１及び
基￥、低抗４１２に対し直列接続したコンデンサ４１３
とを備えている。基型抵抗４１２とサーミスタ４１１と
はｌ−８１４５で切換え使用されるようになっている。

そして、両者のいずれか一方とコンデンサ４１３に４４
コンデンサ４２２の端子電圧が印加され、ＲＣＣ発註回
路構成するようになっている。この発振周波数に対応し
た周波数のパルス信号が、ＬＳＩ４５に備えられる例え
ばアンド回路によって、同期信号受信部４３の同期信号
から形成され、この信号がシリアルデータとして液晶シ
ャッタ４４に供給されるＪ：うになっている。

以上のように構成された遠隔信号伝達装置では、まず、
基準抵抗４１２、コンデンサ４１３にコンデンサ４２２
の端子電圧が印加されて基準抵抗４１２の抵抗値に応じ
た発振周波数が創出される。

この発振周波数に対応した周波数のパルス信８が、同期
信号受信部４３から入力した同期信号に基づいてＬＳＩ
４５で形成され、シリアルデータとして液晶シャッタ４
４に供給される。シリアルデータに応じて液晶シャッタ
４４は駆動されて開閉動作を行なう。そして、基準抵抗
４１２に応じた変化回数の光信号が液晶シャッタ出力用
光ファイバ５３を介して受光部６２へ伝送される。受光
部６２ではこの信号を電気信号に変換した後、この電気
信号を信号処理部６３へ送出しここでディスプレイ（不
図示）への表示処理等の信号処理が行なわれる。そして
、当該温度における基準抵抗４１２の抵抗値に基づく以
Ｅの動作を基準としてこの装置の各部が校正される。

次に、被測定対象の温度を測定するとき被測定対像にサ
ーミスタ４１１が近接される。そして、ＬＳＩ４５で回
路切換えが行なわれ、サーミスタ４１１及びコンデンサ
４１３にコンデンサ４２２の端子電圧が印加される。

そして、この時の発振周波数に対応したパルス数の信号
が、同期信号受信部４３から入力した同期信号に基づい
てＬＳＩ４５で形成され、シリアルアー夕として液晶シ
ャッタ４４に供給される。

シリアルデータに応じて液晶シャッタ４４は開閉動作を
行なう。そして、サーミスタ４１１の抵抗値に応じた変
化回数の光信号が液晶シＡ７ツタ出力用光ファイバ５３
を介して受光部６２へ伝送される。受光部６２ではこの
光信号を電気信号に変換して信号処理部６３へ送出する
。ここでテデイススプレイ（不図示）への表示のための
信号処理部が行なわれる。

なお、上述の第２の実ｍ例では説明しなかったが、例え
ば透過型液晶シ１アツタ４４に代えて反射型液晶シャッ
タを設りるとともに、第１の光源光ファイバ５１１を介
して光Ｆ、ｉ６１の光をこの反射型液晶シャッタで反射
Ｌノ、・この反射光を液晶シＡフッタ出力用光ファイバ
５３′Ｃ−受光りるように構成してもよい。

また、本実施例では、ＬＳＩ／１５から本体部６１へ送
出する信りとして光のしゃ所通過の時間比を変化さけて
形成したディジタル（８号を用い、これによって信号処
理Ｊる場合を説明したが、アナログ的に液晶シャッタの
光透過度を変化させてアナログ信号を形成し、これを本
体部６１へ送出して信号処理を行なうようにしてもよい
。

第４図は本発明の第３の実施例の遠隔信号伝達装置の構
成を示すブロック図であり、図中において第３図に示す
装置と同一部材は同一符号で示し、また、同装置と共通
する部材について一部その表示を省略した。

この遠隔信号伝達装置では液晶シャッタ４４に接続した
第１の光源光ファイバ５１１はさらに分岐しており、こ
の分岐した第１の光源光ファイバ５１１に接続した液晶
シャッタ７１がセンサ部４に設けられている。液晶シャ
ッタ７１に対して本体部６Ｉ、：受光部７２が設けられ
ている。液晶シャッタ７１と受光部７２との間には光フ
ァイバ７３が配設されている。受光部７２は信号処理部
６３に接続している。液晶シャッタ７１はＬＳ１４５で
０１出されるクロック信号に応じて光信号をオンオフ動
作し、これを同期信号として受光部７２へ送出している
。そして、本体部６ではこの同期信号に基づいて、液晶
シャッタ４４から送られてくるデータの信号処理の同期
をとるようにしている。

本実施例によれば本体部６を簡易な構成にしてセンリ一
部４と適切な同期をとることができる。

（発明の効果）以上説明したように本発明はセンナ部で検出した測定量
を光信号として本体部へ伝送し、また、本体部から送ら
れた光をセンナ部の制御・駆動用に利用しているので、
省部品化および装置の小型化をはかれ、この結果、メン
テナンスを容易に行なえ、また、電気外乱ノイズに強く
゛、しかも、電力消費を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の遠隔信号伝達装置の構
成を示す１０ツク図、第２図ｉよ同装置の構成を示ず概
略斜視図、第３図は本発明の第２の実施例の遠隔信号伝
達装置の構成を示すブロック図、第４図は本発明の第３
の実施例の遠隔信号伝達装置の構成を示すブロック図で
ある。１．４・・・センサ部、２，５・・・光ファイバ、３゜
６・・・本体部、１１．４１・・・センサ、１２．４２
・・・光電変換部、１３・・・信号変換部、１４・・・
光学シャック、３１　、．６１・・・光源、３２．６２
・・・受光部、４３・・・同Ｉ］信号受信部、４４・・
・透過型液晶シャッタ、４５・・・ＬＳ１１４１１・・
・サーミスタ、４１２・・・基準抵抗、４１３・・・コ
ンデンサ、４２１・・・太陽電池。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定対象の物理量または化学量を検出するセン
サ部と、このセンサ部に光導波路を介して接続されてセ
ンサ部を制御・管理する本体部とを有し、本体部が、センサ部へ光を供給する光源部と、センサ部
から送られてくる光信号を受けてこれを電気変換する受
光部とを備え、一方、センサ部が被測定対象の物理量または化学量を検
出するセンサと、本体部から供給される光を電気変換す
る光電変換部と、センサで検出した被測定対象の物理量
または化学量を前記光電変換部の電気量を利用して電気
信号に変換する信号変換部と、本体部から光を入力する
とともに、信号変換部で形成した電気信号に駆動・制御
されて、本体部から入力した光をオンオフ制御して本体
部の受光部に送出する光学シャッタとを備えたことを特
徴とする遠隔信号伝達装置。
（２）光電変換部が太陽電池を備えて成る特許請求の範
囲第１項記載の遠隔信号伝達装置。
（３）光学シャッタが透過型液晶である特許請求の範囲
第１項または第２項記載の遠隔信号伝達装置。
（４）光学シャッタが反射型液晶である特許請求の範囲
第１項または第２項記載の遠隔信号伝達装置。