Частотное мультиплексирование

При таком гибридном варианте сети мультиплексированных волоконных датчиков, волоконные измерения и волоконная телеметрия полностью независимы. Это простой, имеющий низкую себестоимость подход; однако необходимость в электропитании для удаленных модулей, обеспечивающих электрооптическую обработку, может оказаться серьезным препятствием для использования его во многих приложениях. Если требования к мощности не слишком высоки (< 100 мВт), можно обойтись без непосредственного электрического подсоединения к модулю электрооптического преобразования и использовать для модуля оптическую мощность. Обеспечить достаточно мощное питание модуля оптическим способом можно по отдельному волокну с применением фотоэлектрического преобразования оптической мощности в электрическую внутри самого модуля.

В целом желательно иметь такую схему сети, в которой измерения и телеметрия составляли бы единое целое, и отсутствовала необходимость в промежуточной электрооптической обработке сигнала и в промежуточных преобразованиях выходных сигналов датчиков. В этом случае получается невосприимчивая к электромагнитным полям, полностью волоконная сеть датчиков. Как для датчиков, основанных на интенсивности, так и для интерферометрических волоконно-оптических датчиков допустим широкий диапазон сетевых топологий. В следующем разделе мы опишем методы, применимые для различных датчиков, построенных на основе интенсивности; мы обсудим, как использовать интерферометрические системы.

Сети датчиков интенсивности.

Для временного мультиплексирования датчиков, построенных на основе интенсивности, можно использовать многозвенную сеть. Здесь датчики расположены на различных расстояниях от источника и приемника, так что единственный импульс соответствующей длины на входе в сеть создает на выходе серию различающихся импульсов. Эти импульсы представляют собой отчеты значении на выходах датчиков,

image129

Последовательно распределенные во времени, как показано на схеме. Требуемая длительность входного импульса т определяется эффективной оптической задержкой волокна, соединяющего чувствительные элементы, и система посылки повторяющихся импульсов позволяет идентифицировать каждый датчик, просто используя избирательность по времени приемника на выходе. Были продемонстрированы основанные на этом подходе схемы сетей как для передающих, так и для отражательных датчиков на основе интенсивности. Эффективный темп оцифровки каждого выхода датчика при многозвенной топологии, определяется количеством датчиков в сети. При N датчиках и задержке Т между звеньями, как показано на схеме, максимально допустимый темп оцифровки или частота следования входных импульсов определяется по формуле.

См. также:  Высокопроизводительные волоконно-оптические датчики