动态调节光纤传感器阈值的方法技术

技术编号:12142353 阅读:114 留言:0更新日期:2015-10-02 23:56
本发明专利技术提供动态调节光纤传感器阈值的方法,其光纤传感器包括发射端和接收端,发射端和接收端通过耦合传输系统进行光学连结;其步骤包括:首先,根据初始状态下有无被测物体时接收端的光电流值,设置初始阈值;其次,当光纤传感器运行到某一状态时,采样接收端的光电流,并将采样到的光电流与初始状态无被测物时接收端的光电流做比较;最后,根据上一步骤的比较结果,判断执行阈值的动态调节;当耦合传输系统中的镜头受到污染或偏离对准、光纤传感器的发射端的光源发光效率下降、或者接收端响应度降低等因素发生时,造成光纤传感器接收端输出电流的下降时,采用本发明专利技术的阈值动态调节方法,控制程序自动判断调节阈值,从而达到准确检测的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及传感领域,尤其是关于动态调节光纤传感器阔值的方法。
技术介绍
传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在该一过程中, 光纤传感器该个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如;具有抗 电磁和原子福射干扰的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐 水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的 地区(如核福射区),起到人的耳目的作用,而且还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。 如图1所示,光纤传感器包括发射端10和接收端20,其中发射端10和接收端20 通过禪合传输系统30进行光学连结。其中,当禪合传输系统30中的镜头受到污染或偏离对 准、光纤传感器的发射端10的光源发光效率下降、或者接收端响应度降低等因素发生时, 均会造成光纤传感器接收端输出电流的下降,如果此时仍采用初始状态时设置的阔值作为 判断标准,光纤传感器容易误判而造成经济损失或安全事故。
技术实现思路
本专利技术提供动态调节光纤传感器阔值的方法,在禪合传输系统由于上述原因阔值 发生变化时,控制程序电路自动调节判断阔值,从而达到准确检测的目的。 为了达到上述专利技术目的,本专利技术提供的技术方案如下;动态调节光纤传感器阔值 的方法,其光纤传感器包括发射端和接收端,其中发射端和接收端通过禪合传输系统进行 光学连结;其步骤包括;首先,根据初始状态下有无被测物体时接收端的光电流值,设置初 始阔值;其次,当光纤传感器运行到某一状态时,采样接收端的光电流,并将采样到的光电 流与初始状态无被测物时接收端的光电流做比较;最后,根据上一步骤的比较结果,判断执 行阔值的动态调节。 其中,优选实施方式为;当光纤传感器运行到某一状态时,采样接收端的光电流超 过预设范围时,将上一次的预制更新为当前阔值;再返回上一步判断下一采样节点的接收 端光电流。 其中,优选实施方式为;当光纤传感器运行到某一状态时,采样接收端的光电流未 超过预设范围时,阔值不变;再返回上一步判断下一采样节点的接收端光电流。[000引其中,优选实施方式为;上述方法可应用于透射型或反射型的光纤传感器中。 本专利技术的动态调节光纤传感器阔值的方法相比于现有技术来说具有W下优点和 积极效果;当禪合传输系统中的镜头受到污染或偏离对准、光纤传感器的发射端的光源发 光效率下降、或者接收端响应度降低等因素发生时,造成光纤传感器接收端输出电流的下 降时,采用本专利技术的阔值动态调节方法,控制程序自动判断调节阔值,从而达到准确检测的 目的。【附图说明】 图1为光纤传感器的光路结构示意图。 图2为本专利技术的光纤传感器阔值动态调节的流程图。【具体实施方式】 为使对本专利技术的目的、构造特征及其功能有进一步的了解,配合附图详细说明如 下。应当理解,此部分所描述的具体实施例仅可用W解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。 请参考图1,图1为光纤传感器的光路结构示意图。光纤传感器包括发射端10和 接收端20,其中发射端10和接收端20通过禪合传输系统30进行光学连结。 当光纤传感器应用在透射型场合时,该里的透射型场合指光纤传感器的发射端10 发出的光透射过被测物体到达接收端20,其初始状态设置如下: 初始状态无被测物体时,发射端10的光功率为?。1,禪合传输系统30的禪合传输 效率为n1,此时接收端20的光电流ifi为; Irl=n1?Pel(公式la)初始状态有被测物体时,发射端10的光功率为Pel,禪合传输系统30的禪合传输 效率为112,此时接收端20的光电流1,2为:[001 引 Id=n2.Pel (公式化) 此时,光纤传感器的阔值Ith。为:(公式Ic) 当光纤传感器的发射端10的光源发光效率下降或者禪合传输系统30的禪合传输 效率降低时,此时,光纤传感器的某一状态如下; 光纤传感器的某一状态无被测物体时,发射端10的光功率为禪合传输系统30 的禪合传输效率为ns,此时接收端20的光电流1,3为:[002引 1"=n3?Pe2(公式 2a) 光纤传感器的某一状态有被测物体时,发射端10的光功率为禪合传输系统30 的禪合传输效率为n4,此时接收端20的光电流1,4为:[002引 Ir4=n4 ?Pe2 (公式化) 光纤传感器发射端10的某一状态的光功率P。,与初始状态的光功率P具有W下 关系: Pe2=xPe。其中,0《X《1, (公式 3a)[002引由于光纤传感器的发射端10的镜头污染或偏离对准等造成的禪合传输系统30的 传输效率降低时,某一状态无被测物体时的禪合传输效率113与初始状态无被测物体时的 禪合效率111具有如下的对应关系: ri3=yn。其中,〇《y《1 (公式 3b) 同理,某一状态有被测物体时的禪合传输效率n4与初始状态有被测物体时的禪 合传输效率112具有如下的对应关系: ri4=yn2,其中,0《y《1 (公式 3c)[003引因此,当光纤传感器处于某一状态时,阔值Ithi为:(公式 3d) 将公式化、公式化、公式3a及公式3c带入公式3d得出:[003引其中,0《巧《1 (公式4a) 一般的,当光纤传感器应用在透射型场合时,某一状态无被测物体时的接收端20 的电流I,趣远大于初始状态有被测物体时接收端20的电流I。,因此,某一状态时的阔值 1化1近似为:(公式 4b)[003引由上述公式4b可W得出,某一状态时的阔值Ithi与某一状态无被测物体时的接收 端20的电流和初始状态有被测物体时接收端20的电流I呈线性关系。 请再参照图2,图2为动态调节光纤传感器阔值的方法流程图。其步骤如下: S10 ;光纤传感器开始工作; S20 ;判断初始状态下,是否存在被测物体。其中,无被测物体时,接收端20的光电 流为Ifi;初始状态有被测物体时,接收端20的光电流为1,2。S30 ;计算初始阔值Ith。。其中初始阔值Ith。与S20中的光电流Ir及I,2之间的关 系为S40;某一状态无被测物体时,光纤传感器在预设的时间间隔内采样到的大电流信 号值为1,3,即此时采样到的接收端20的光电流的数值。 S50 ;控制程序将I。与I作比较。 S501;如果1,3超过预设的范围S,该里预设的范围S可用如下表达式表达;S= 其中R为预定义的系数,其范围为0《R《1 ;1,3满足表达式113>R*I时,则将I替换为1,3,并将阔值更新为(Ifi+IJ/2,即返回步骤S30,按照步骤S30、S40、S50依次循环 判断执行,达到自动调节阔值的目的。 S502 ;如果I。未超过预设的范围,即I,3满足表达式IR*Irl时,阔值不变,进 入下一采样节点,开始重复执行步骤S40、S50,达到动态调节阔值的目的。 上述实施例W光纤传感器应用于透射型场合作为代表,其同样也可应用于反射型 场合,其动态调节方法与上类似,再此不再寶述。 本专利技术的动态调节光纤传感器阔值的方法相比于现有技术来说具有W下优点和 积极效果:当禪合传输系统30中的镜头受到污染或偏离对准、光纤传感器的发射端10的光 源发光效率下降、或者接收端响应度降低等因素发生时,造成光纤传感器接收端输出电流 的下降时,采用本专利技术的阔值动态调节方法,控制电路自本文档来自技高网...

【技术保护点】
动态调节光纤传感器阈值的方法,其光纤传感器包括发射端(10)和接收端(20),其中发射端(10)和接收端(20)通过耦合传输系统(30)进行光学连结;其步骤包括:首先,根据初始状态下有无被测物体时接收端(20)的光电流值,设置初始阈值;其次,当光纤传感器运行到某一状态时,采样接收端(20)的光电流,并将采样到的光电流与初始状态无被测物时接收端(20)的光电流做比较;最后,根据上一步骤的比较结果,判断执行阈值的动态调节。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋呈阅
申请(专利权)人:昂纳信息技术深圳有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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