Контроль бинарных состояний объекта с помощью оптомеханических датчиков

Зеленский В.А., Рогова А.С. КОНТРОЛЬ БИНАРНЫХ СОСТОЯНИЙ ОБЪЕКТА С ПОМОЩЬЮ ОПТОМЕХАНИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ

Рассматривается конструкция бинарного датчика, принцип действия которого основан на модуляции оптического излучения при механическом перемещении чувствительного растрового элемента. Преимущество предлагаемого устройства заключается в простоте и технологичности объединения нескольких датчиков в единый мультиплексированный волоконно-оптический канал, что повышает надежность системы контроля.

В системах контроля доступа, пожарной и охранной сигнализации, в интеллектуальных зданиях используются различные типы датчиков, которые отличаются по принципу действия и виду измеряемого параметра. В то же время существует общая характерная черта всех вышеназванных систем - их контролируемые параметры изменяются медленно. Это означает, что большую часть времени система проводит в состоянии ожидания сигнала от датчика. Данная особенность позволяет мультиплексировать каналы передачи данных от датчиков к блоку обработки, снижая тем самым затраты на инфраструктуру систем контроля. В случае применения в качестве среды передачи сигналов оптоволоконного кабеля, перспективным представляется использование датчиков опто-механического типа для контроля бинарных состояний объекта. [1]. Это позволяет снизить влияние внешних эксплуатационных факторов и повысить тем самым надежность системы. Кроме того, применение оптомеханических датчиков с растровым элементом позволяет объединить их на основе последовательного мультиплексированного канала передачи данных.

Конструкция датчика изображена на рис. 1.

Между торцами соосно расположенных оптических волокон 1 и 2 датчика находится растр 3 с чередующимися прозрачными и непрозрачными элементами 4, 5. Растр жестко связан с концевиком 6, который при оказываемом на него механическом воздействии перемещает растр в направлении h перпендикулярно оптической оси волокон 1, 2. Наличие чередующихся прозрачных и непрозрачных элементов позволяет модулировать по мощности оптическое излучение между торцами передающего и приемного оптических волокон во время перемещения растра. Размеры элементов растра hl, h2, hх и их соотношение между собой для каждого датчика уникальны и выбраны таким образом, что по форме принятого оптического сигнала однозначно определяется, какой из датчиков системы изменил свое логическое состояние. Информация о всех изменениях хранится и анализируется в блоке обработки, что позволяет в любой момент времени определить логическое состояние каждого датчика.

ЛИТЕРАТУРА

1. Зеленский В.А., Гречишников В.М. Бинарные волоконно-оптические преобразователи в системах управления и контроля. - Самара, Самарский научный центр РАН, 2006.

2. Зеленский В.А. Информационно-измерительная система с мультиплексированным волоконно-оптическим

каналом. Решение о выдаче патента на полезную модель по заявке № 2008100997/22(001092) от

15.02.2008.