光学供电的传感器校准数据存储模块制造技术

本发明专利技术涉及光学供电的传感器校准数据存储模块。具体地，涉及一种光学传感器组件，其包括沿着传感器路径连接到询问器的光学传感器、数据存储设备、以及可操作地连接到数据存储设备且沿着电力路径连接到询问器的控制电路。该组件还包括：光电设备，其沿着电力路径连接在询问器与控制电路之间以通过控制电路为数据存储设备供电；以及发射器，其可操作地连接到控制电路且沿着数据路径连接到询问器，以沿着数据路径将操作数据提供给询问器。从询问器穿过电力路径为数据存储设备供电，且该数据存储设备将操作数据提供给询问器，以及该询问器配置成从传感器接收传感器数据、且根据该操作数据操纵数据，用以分析传感器数据。

【技术实现步骤摘要】
光学供电的传感器校准数据存储模块
本专利技术总体涉及用于航空燃料系统应用的无源光学传感器，且更具体地涉及与光学传感器相关联的校准数据的存储以及仅使用光能远程访问该数据的能力。
技术介绍
作为用于航空燃料系统应用的无源光学压力和温度传感器的发展的一部分，发现了关于用于传感器的校准数据的问题。更具体地，传感器要求存储校准数据且使用该校准数据将原始被测变量转换为将用在燃料计量系统中的有意义的压力值和温度值。这些校准数据被存储在光学询问器上，该光学询问器定位成远离传感器本身。这可能导致关于可交换性的问题，因为当传感器被去除且用不同传感器代替时(如在例行航线维护操作中可以为这种情况)，必须将与新传感器相关联的校准数据上传到询问器上。在飞行器燃料计量系统的情况下，这类操作对于终端用户来说是不可接受的，因为如果加载不正确的数据，则这类操作代表重大的维护开销和系统误操作的可能诱因。优选的是，任何传感器为“即插即用”–即，一旦将新传感器插入询问器中，其数据自动地被适当校准。通常利用高准确度的电学传感器来采用这类方法，其中，传感器校准数据可以本地地被存储在传感器自身上、且直接被具有某种本地处理能力的传感器应用于原始被测变量，从而在电子数据链路上输出的数据立即可用于终端系统。然而，这类系统依赖于由电源提供的电力来存储和检索数据。在燃料箱应用中，电力的量必须保持低于规定的级别，以防止电力充当可点燃燃料/燃油蒸气的源(电火花)。这类低功率级通常不足以操作存储校准数据的存储设备。因此，这类传统系统在飞行器燃料箱环境中是不令人满意的。因此，需要用于无源光学传感器的等效系统，该系统允许这些传感器的接口电子器件(询问器)在启动时自动地读取任何相关联的校准数据、以及自动地将所述校准数据应用于原始被测变量，而在安装期间无需任何额外的手动步骤。
技术实现思路
根据本专利技术的装置和系统使操作数据(诸如校准数据、识别数据、配置数据等)能够本地地存储在光学传感器上且可从传感器检索而无需与传感器的外部电力连接。更具体地，从提供给光学传感器的光学信号获得电力。在一个实施方式中，从用于询问传感器的光学信号获得电力，而在另一实施方式中，可以从与询问信号分离的光学信号获得电力。由于从光学信号获得电力，因此电力设备可以用作传感器中的数据存储设备，而无需与传感器的外部电力连接。这类电力设备例如包括电可擦除可编程只读存储器(ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory，EEPROM)和铁电随机存取存储器(FerroelectricRandomAccessMemory，FRAM)设备等。可以使用光电设备从光学信号获得电力，该光电设备例如为光电二极管、发光二极管等。尽管从光学信号获得的即时电力可以很低，但是可以随着时间积累电力，直到已获得足以操作电力设备的电量。为此，储能设备可操作性地联接到光电设备以随着时间积累能量。一旦存储的能量达到规定水平，则可以使用该能量将电力施加到数据存储设备和关联电路以检索校准(或其它)数据。根据本专利技术的一个方面，一种光学传感器组件包括：光学传感器，所述光学传感器用于获得对应于待监控的特性的传感器数据；数据存储设备，所述数据存储设备配置成存储操作数据；光电设备，所述光电设备用于将输入的光学信号转换为电流；控制电路，所述控制电路可操作地连接到所述光电设备和所述数据存储设备；以及发射器，所述发射器可操作地连接到所述控制电路以光学地输出存储在所述数据存储设备中的操作数据；其中，从所述光电设备为所述数据存储设备供电，以及所述数据存储设备光学地输出操作数据，用于供外部设备操纵所述传感器数据。可选地，所述光学传感器包括无源光学传感器。可选地，所述传感器包括用于从外部设备接收光学数据的输入光路，以及布置在所述光电设备与所述输入光路之间的双色向滤光器、反射器、WDM、和分束器中的至少一者。可选地，所述发射器包括发光二极管。可选地，所述发射器包括调制的反射设备。可选地，所述调制的反射设备包括液晶显示器或MEMS扫描镜。可选地，所述光电设备包括发光二极管和光电二极管中的至少一者。可选地，所述光学传感器组件还包括壳体，以及所述光学传感器、所述数据存储设备、所述控制电路、所述光电设备、和所述发射器中的至少一者被布置在所述壳体内。可选地，所述壳体为密封壳体。可选地，所述传感器包括储能设备，所述储能设备配置成存储由所述光电设备获得的电能。可选地，所述传感器包括配置成将存储在所述储能设备中的能量限制在预定的阈值水平之下的电路。根据本专利技术的另一方面，一种用于飞行器的测量系统包括：询问器；和远程连接到所述询问器的本文中所描述的光学传感器组件。可选地，所述系统包括在所述询问器与所述光学传感器组件之间的单个光纤连接，其中，通过所述单个光纤连接传送所述操作数据和所述传感器数据。可选地，所述系统包括在所述询问器与所述光学传感器组件之间的多个光纤连接，其中，通过所述多个光纤连接中的第一光纤连接传送所述操作数据，且通过所述多个光纤连接中的第二光纤连接传送所述传感器数据。可选地，所述光学传感器组件利用第一波长的光将所述传感器数据从所述光学传感器组件传送到所述询问器，且利用第二波长的光将所述操作数据从所述光学传感器组件传送到所述询问器，所述第二波长不同于所述第一波长。可选地，所述询问器配置成将第一波长的光学信号传输到所述光学传感器组件，以及所述光学传感器组件配置成将不同于所述第一波长的第二波长的光学信号传输到所述询问器。可选地，所述第一波长包括大约1300纳米，且所述第二波长包括大约850纳米。可选地，所述询问器配置成传输处于可见光谱的光学信号。可选地，所述询问器配置成在所述可见光谱的紫色部分中将所述光学信号传输到所述光学传感器组件，以及所述光电设备包括蓝光LED，所述蓝光LED可操作以将光功率转换为电功率。可选地，所述光学传感器组件配置成使用所述蓝光LED将数据传输回所述询问器。可选地，所述光学传感器组件配置成通过红色光谱将数据传输到所述询问器。在下文中全面描述且尤其在权利要求中指出本专利技术的上述特征和其它特征，如下描述和附图详细地陈述本专利技术的一个或多个说明性实施方式。然而这些实施方式为可采用本专利技术的原理的各种方式中的仅几个方式。当结合附图考虑时，本专利技术的其它目标、优势和特征从本专利技术的如下详细描述将变得显而易见。附图说明图1为根据本专利技术的包括测量系统的飞行器的示意图。图2为根据本专利技术的示例性测量系统的框图。图3为示出根据本专利技术的示例性测量系统的示意图，其中，以第一波长接收光学数据且以不同的第二波长发送光学数据。图4为示出根据本专利技术的示例性测量系统的示意图，其中，使用切换设备生成用于传输回询问器的光学信号。图5为示出根据本专利技术的示例性测量系统的示意图，其示出图3和图4的实施方式的组合。图6示出根据本专利技术的用于传感器组件的示例性壳体。具体实施方式将在飞行器的上下文且尤其在用于飞行器燃料箱的燃料计量系统的上下文中描述本专利技术。然而，将领会到，在期望消除与远程定位的光学传感器的电力连接的情况下，本专利技术的原理是可适用的。特别地，本专利技术的多个方面可适用于任何无源光学感测设备，该无源光学感测设备例如可用于测量压力、温度、张力、密度、液面等，该无源光学感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学传感器组件，包括：光学传感器，所述光学传感器用于获得对应于待监控的特性的传感器数据；数据存储设备，所述数据存储设备配置成存储操作数据；光电设备，所述光电设备用于将输入的光学信号转换为电流；控制电路，所述控制电路可操作地连接到所述光电设备和所述数据存储设备；以及发射器，所述发射器可操作地连接到所述控制电路以光学地输出存储在所述数据存储设备中的操作数据；其中，从所述光电设备为所述数据存储设备供电，以及所述数据存储设备光学地输出操作数据，用于供外部设备操纵所述传感器数据。

【技术特征摘要】
2017.01.10 US 62/444,4621.一种光学传感器组件，包括：光学传感器，所述光学传感器用于获得对应于待监控的特性的传感器数据；数据存储设备，所述数据存储设备配置成存储操作数据；光电设备，所述光电设备用于将输入的光学信号转换为电流；控制电路，所述控制电路可操作地连接到所述光电设备和所述数据存储设备；以及发射器，所述发射器可操作地连接到所述控制电路以光学地输出存储在所述数据存储设备中的操作数据；其中，从所述光电设备为所述数据存储设备供电，以及所述数据存储设备光学地输出操作数据，用于供外部设备操纵所述传感器数据。2.根据权利要求1所述的光学传感器组件，其中，所述光学传感器包括无源光学传感器。3.根据权利要求2所述的光学传感器组件，还包括用于从外部设备接收光学数据的输入光路，以及布置在所述光电设备与所述输入光路之间的双色向滤光器、反射器、WDM、和分束器中的至少一者。4.根据权利要求2所述的光学传感器组件，其中，所述发射器包括发光二极管。5.根据权利要求2所述的光学传感器组件，其中，所述发射器包括调制的反射设备。6.根据权利要求5所述的光学传感器组件，其中，所述调制的反射设备包括液晶显示器或MEMS扫描镜。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学传感器组件，其中，所述光电设备包括发光二极管和光电二极管中的至少一者。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学传感器组件，其中，所述光学传感器组件还包括壳体，并且所述光学传感器、所述数据存储设备、所述控制电路、所述光电设备、和所述发射器中的至少一者被布置在所述壳体内。9.根据权利要求8所述的光学传感器组件，其中，所述壳体为密封壳体。10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学传感器组件，还包括储能设备，所述储能设备配置成存储由所述光电设备获得的电能。11.根据权利要求10所述的光学传感器组件，还包括配置成将存储在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯·博伊德，罗伯特·本沃德，
申请(专利权)人：派克汉尼芬公司，
类型：发明
国别省市：美国,US