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Physical
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4 bits
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Tic
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2514917A1
Family ID 8032557
Probable Assignee Seeb Sarl
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title CAPTEUR DE POSITIONNEMENT ET DE MOUVEMENT A FIBRES OPTIQUES
EN Title OPTICAL FIBRE POSITION DETECTOR - HAS SEVERAL FIBRES ABUTTING
PARTIALLY REFLECTING TRACKS OF DIFFERING LENGTHS SUCH THAT REFLECTED
LIGHT SIGNAL INDICATE MOVEMENT OF TRACKS
Abstract
_________________________________________________________________
LA PRESENTE INVENTION A POUR BUT, EN SUPPRIMANT TOUT INTERMEDIAIRE
ELECTRIQUE OU ELECTRONIQUE, D'ASSURER A LA TRANSMISSION DES
INDICATIONS DES CAPTEURS DE DEPLACEMENT OU DE ROTATION UNE TOTALE
IMMUNITE AUX AGRESSIONS ELECTROMAGNETIQUES, ET CE, EVIDEMMENT, QUEL
QUE SOIT LE PHENOMENE PHYSIQUE TRADUIT PAR LE MOUVEMENT DU CAPTEUR.
DANS CE BUT, UN FLUX ENERGETIQUE, LUMINEUX OU INFRAROUGE EST ENVOYE
PAR UNE OU PLUSIEURS FIBRES OPTIQUES SUR UN CODEUR NUMERIQUE
CLASSIQUE.
CHAQUE PISTE DE CE CODEUR NE REFLECHIT QU'UNE BANDE ETROITE DE
LONGUEUR D'ONDE OU NE RENVOIE RIEN SUIVANT QU'IL S'AGIT D'UN BIT UN OU
D'UN BIT ZERO.
LA OU LES FIBRES QUI ONT TRANSMIS LE FLUX OPTIQUE DE L'ORGANE CENTRAL
JUSQU'AU CODEUR RETRANSMET A CET ORGANE CENTRAL L'ENERGIE REFLECHIE.
UNE COMBINAISON DE T OPTIQUES ET DE FILTRES, ORIENTE L'ENERGIE
REFLECHIE PAR UNE PISTE DU CODEUR SUR UN RECEPTEUR ET UN SEUL.
The detector e.g. for position signalling to a monitoring station,
includes a ribbon (10) having a number of parallel tracks with
alternate reflecting and transmitting regions along their length. The
lengths of the various regions are different on the different tracks.
An optical fibre (12,13,14,15) comes into contact with each track so
that radiation transmitted along the fibre may or may not be reflected
according to the nature of the track at that partic. point. The fibres
are coupled in pairs (16,17), and subsequently these pairs are joined
(20) into a single fibre (21), so that using light signals transmitted
and reflected along this one fibre, the position and/or movement of
the ribbon may be detected. Several different wavelengths may be used
in the single fibre to monitor the different tracks.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne un capteur de positionnement et de
mouvement a fibres optiques.
Beaucoup d'installations industielles,administratives,de recherches,
de protections etc... sont schematisablescomme il est represente a la
figure 1.Dans cette figure,l est une unite centrale,chargee de
collationner
les renseignements fournis par les capteurs 2,3,4 etc... et de faire
parvenir des instructions a des organes d'execution 5,6 etc...
Or,independament de tout autre probleme,un tel ensemble est soumis a
des agressions multiples sur les capteurs,l'unite centrale, les
organes d'execution et les liaisons.Ces agressions dues aux variations
rapides et intenses des champs electriques et magne tic generees par
les coups de foudre,les disjonctions de reseaux etc...,sont d'autant
plus dangereuses que les materiels modernes sont plus susceptibles.
Pour proteger les liaisons,on emploie tres souvent le dispositif
schematise a la figure n02.Dans cette figure,le capteur 2, delivre un
signal electrique qui est transforme en signal optique par l'interface
7.
6a-fibr optique 8 transporte les renseignements a proximite de l'unite
centralel ou un interface 9,-retransfome les signaux electriques.
Cette solution,qui donne satisfactionest lourde car l'utilisation de
deux interfaces 7 et 9,est onereuse et augmente le susceptibilite
intrinseque,demande de ltenergie electrique et introduit des
distorsions.
Or,beaucoup de capteurs traduisent le renseignement souhaite en
deplacements mecaniques,eux-meme traduits en signaux electriques.
C'est le cas evidement, des prises de cotes lineaires ou
angulairee,mais egalement,des manometres, des thermometres a bilame ou
a dilatation de liquides etc...Des dispositifs
varies:potentiometres,selsyns, mutuelles
inductances, capacites variables etc... transforment ces deplacements
en
signaux electriques.
On obtient donc pour un capteur,la succession symbolique de la figure
n03. Le phenomene physique A est traduit par un deplacement mecaniqueB
traduit en signal electrique en 2,puis l'interface optique 7 donne un
signal lumineuxou infrarouge
La presente invention a pour but de remplacer une telle chaine par un
capteur qui,transformant le phenomene a mesurer en deplacement
mecanique,
transmet celui-ci,directement sur la fibre optique (fig.4).0n
comprendra mieux l'essentiel du capteur,objet du present brevet en se
reportant a
la figure n05.
On a choisi comme exemple un capteur de deplacement,mais la
description qui suit s'appliquerait aussi bien a un capteur de
rotation.
Le deplacement proprement dit,est mesure d'une facon classique,en
entrainant un ruban code 10.
On a represente a la figure n05,un codage binaire normal, 4 bits, mais
tout nombre et tout code de bits est possible. Le film code 10 est
eclaire comme nous le verrons plus ploin. Quatre fibres optiques
12,13,14, 15,transmettent ou non la lumierell,suivant que,sur la piste
consideree, le film est transparent (niveau zero) ou opaque (niveau
1). Ces fibres peuvent emmener l'information jusqu'a l'unite
centrale,mais a la figure n05,on a schematise une autre solution.
Chaque piste est munie de filtres optiques selectionnant des bandes de
longueur d'ondes differentes. Deux coupleurs 16et 17,regroupent les 4
informations sur une fibre unique 21.
On pourra sans sortir des limites de l'invention,utiliser des
coupleurs a 3,4 ou n voies.On pourra egalement utiliser plusieurs
fibres.
Il est evident toutefois que le produit du nombre de fibres partant
vers l'unite centrale par le nombre de bandes de longueur d'onde,doit
etre egal au nombre de pistes. du. film 0.
La lumiere 11 peut etre soit naturelle,ce serait le cas par exemple,
d'un capteur dans une usine ne travaillant que le jour.Elle peut
egalement etre produite localement par une source de lumiere
electrique.Elle peut enfin etre amenee depuis l'unite centrale par une
ou des fibres optiques.
Claims
_________________________________________________________________
Revendications
l)Capteur de positionnement caracterise en ce qu'il comporte (voir
fig.5) un ensemble d'un organe mobile(l0) par envoi d'un flux
energetique sur une fibre optique (21)et retour sur cette meme fibre
(21) de l'energie renvoyee par(10).
2)Capteur selon la revendication ltcaracterise par l'emploi simultane
de deux bandes de longueur d'onde optique.
3)capteur selon les revendications 1 et 2,caracterise par l'emploi de
plusieurs bandes de longueur d'onde optique permettant de transmettre
sur la meme fibre (21)plusieurs signaux: (12),(13),(14),(15).
4)Capteur selon les revendications precedentes,utilisant l'une des
bandes de longueur d'onde comme-contrle de la fiabilite de l'ensemble.
5)Capteur selon l'ensemble des revendications precedentes caracterise
par l'emploi de dispositifs electroniques classiques,non
figures,utilisant les signaux de retour pour definir la position ou la
vitesse de deplacement de (10).
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