專利名稱：傳感器和采用光管道的檢查系統(tǒng)的制作方法
傳感器和采用光管道的檢查系統(tǒng)
背景技術(shù)：
本文公開(kāi)的主題涉及檢查系統(tǒng)，并且，更具體地，涉及使用光來(lái)操作傳感器的檢查系統(tǒng)的實(shí)施例。機(jī)器在操作期間可呈現(xiàn)異常行為(例如，過(guò)度的振動(dòng))。檢查系統(tǒng)能夠測(cè)量這一異常行為，以提供該異常行為的警報(bào)或其它指示。例如，這些檢查系統(tǒng)可采用接近該機(jī)器的一個(gè)或多個(gè)傳感器來(lái)確定該機(jī)器的振動(dòng)的量、運(yùn)動(dòng)或其它工作特性。傳感器提供信號(hào)給檢查系統(tǒng)的其它部件，其能夠處理該信號(hào)，并且在一個(gè)示例中顯示數(shù)據(jù)的圖形表示。許多檢查系統(tǒng)使用電纜(例如，銅線纜、同軸線纜等)將傳感器耦合到操作傳感器和/或接收與處理來(lái)自傳感器的信號(hào)的部件。然而，由電纜傳輸?shù)男盘?hào)容易遭受噪聲、干擾和能夠使信號(hào)降級(jí)和失真的其它外界影響。此外，當(dāng)電纜的長(zhǎng)度增加時(shí)，這些問(wèn)題變得益加明顯。僅提供上面的討論以用于一般性的背景信息，并無(wú)意于將其用作確定所要求保護(hù)的主題的范圍的輔助。

發(fā)明內(nèi)容
公開(kāi)了一種接近檢查系統(tǒng)，其中，該接近檢查系統(tǒng)包括能夠在傳感器和信號(hào)處理與控制部件之間傳送光信號(hào)的管道。可以在該檢查系統(tǒng)的一些公開(kāi)的實(shí)施例的實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，失真以及在傳統(tǒng)的電纜中發(fā)現(xiàn)的其它問(wèn)題的減少、從而增加了在傳感器和診斷部件之間的可能的隔離距離。本發(fā)明的這一簡(jiǎn)要說(shuō)明意在于僅提供根據(jù)一個(gè)或多個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的本文所公開(kāi)主題的概述，并不作為解釋權(quán)利要求的指導(dǎo)或用來(lái)限定或限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求限定。提供這一簡(jiǎn)要的描述來(lái)以簡(jiǎn)化的形式介紹概念的說(shuō)明性選擇，其在下面的詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述。這一簡(jiǎn)要描述并無(wú)意于標(biāo)識(shí)權(quán)利要求的主題的主要特征或基本特征，也無(wú)意于用作確定所要求保護(hù)的主題的范圍的輔助。要求保護(hù)的主題不限于解決了在背景中指出的任何或所有缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。


為使得成為其中能理解本發(fā)明的特征的方式，本發(fā)明的詳細(xì)描述可以通過(guò)參考某些實(shí)施例進(jìn)行，實(shí)施例的一些在附圖中示出。然而，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，并且因而不被認(rèn)為是限制其范圍，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍包含了其它同樣有效的實(shí)施例。附圖不一定按比例繪制，一般是強(qiáng)調(diào)示出本發(fā)明的某些實(shí)施例的特征。在附圖中，在多種視圖中的相同的標(biāo)號(hào)被用來(lái)指示相同的部分。因此，為進(jìn)一步理解本發(fā)明，可參考以下的詳細(xì)描述，結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀，在附圖中:
圖1是檢查系統(tǒng)的示范性實(shí)施例的示意圖；以及 圖2是檢查系統(tǒng)的另一示范性實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了能夠測(cè)量、監(jiān)測(cè)和檢查對(duì)象102的檢查系統(tǒng)100示范性的實(shí)施例。檢查系統(tǒng)100包括能夠生成電磁場(chǎng)106的傳感器104和帶有控制部件110和處理部件112的診斷部件108。檢查系統(tǒng)100還包括給傳感器104供電(例如，+5V DC)的電源114和諸如顯示器116和/或計(jì)算裝置118的一個(gè)或多個(gè)外圍裝置。檢查系統(tǒng)100能夠是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120的一部分，它包括網(wǎng)絡(luò)122和一個(gè)或多個(gè)外部服務(wù)器124。檢查系統(tǒng)100還包括將傳感器104耦合到信號(hào)處理和控制部件126的第一數(shù)據(jù)管道125。在一個(gè)不例中，傳感器104和信號(hào)處理和控制部件126可以被認(rèn)為是傳感器組件。檢查系統(tǒng)100還包括第二數(shù)據(jù)管道127來(lái)將信號(hào)處理和控制部件126耦合到診斷部件108。第一數(shù)據(jù)管道125能夠傳送光和/或光信號(hào)到傳感器104以及信號(hào)處理和控制部件126。在本不例中，光信號(hào)標(biāo)識(shí)為驅(qū)動(dòng)光信號(hào)128和接收光信號(hào)130。檢查系統(tǒng)100的實(shí)施例將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)(例如,驅(qū)動(dòng)光信號(hào)128和接收光信號(hào)130)，反之亦然。光信號(hào)有助于在傳感器104和信號(hào)處理和控制部件126之間的通信。使用光作為通信介質(zhì)允許在傳感器104和信號(hào)處理和控制部件126之間的更大的分離。光較小遭受噪聲和電磁干擾并且通常不受噪聲和電磁干擾的影響。這些問(wèn)題能夠使穿過(guò)傳統(tǒng)的電纜(例如，銅線纜)的信號(hào)失真。通過(guò)有效地消除失真，檢查系統(tǒng)100的實(shí)施例允許傳感器104從信號(hào)處理和控制部件126分離開(kāi)至少約8230毫米(27英尺)和更大，允許第一數(shù)據(jù)管道125的長(zhǎng)度比等效的電纜的長(zhǎng)度更大。此外，使用光信號(hào)的無(wú)失真允許使用較高頻率的裝置(例如，傳感器104)，它們提供了更準(zhǔn)確和更有效的測(cè)量，并且在近場(chǎng)區(qū)域中進(jìn)行測(cè)量是特別有用的。傳感器104能夠代替已知的潤(rùn)電流傳感器、磁拾波式(magnetic pickup)傳感器和電容傳感器。傳感器104的示例能夠測(cè)量對(duì)于對(duì)象102的接近和/或距離。其它的示例能夠在任何數(shù)量的應(yīng)用中找到用處。某些應(yīng)用可能需要靜態(tài)檢測(cè)，其中例如傳感器104檢測(cè)對(duì)象102的接近以測(cè)量例如對(duì)象102的膨脹和/或收縮。其它應(yīng)用可采用傳感器104進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，其中傳感器104測(cè)量對(duì)象102的接近以檢測(cè)運(yùn)動(dòng)，例如旋轉(zhuǎn)輪機(jī)軸的振動(dòng)。第一數(shù)據(jù)管道125能夠包括帶有能夠傳送光的一個(gè)或多個(gè)元件的光纖和/或光纖線纜。檢查系統(tǒng)100的實(shí)施例能夠采用任意數(shù)目的光纖線纜，例如，用于驅(qū)動(dòng)光信號(hào)128的光纖線纜，以及分離地，用于接收光信號(hào)130的光纖線纜。在一個(gè)實(shí)施例中，第一數(shù)據(jù)管道125包括能夠在傳感器104和傳感器信號(hào)處理和控制部件126之間傳送多個(gè)不同的光信號(hào)的單個(gè)光纖線纜。電力線纜能夠與光纖線纜一起(或作為其一部分)在相同空間延伸以將電力從電源114傳送到傳感器104。診斷部件108的示例能夠是接收表示工業(yè)環(huán)境中的裝備的操作狀態(tài)的信號(hào)的獨(dú)立部件。這些信號(hào)能夠表示在工業(yè)環(huán)境中的裝備和資產(chǎn)的諸如溫度、速度、振動(dòng)、位置等的多種操作狀況。診斷部件108能夠處理這些信號(hào)，在一個(gè)示例中生成被傳送到諸如顯示器、監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)等附加部件的一個(gè)或多個(gè)輸出信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制部件110生成能夠控制多種工廠資產(chǎn)的操作和功能的、處于可變的頻率和狀態(tài)的電信號(hào)。例如，控制部件110可以改變用于控制調(diào)節(jié)進(jìn)入輪機(jī)的蒸汽量的閥的DC電壓的電平。控制部件110的示例包括振蕩器、繼電器和電壓輸出。處理部件112處理電信號(hào)，并且，在一個(gè)示例中，能夠比較兩個(gè)電信號(hào)以確定它們之間的差別。比較的結(jié)果被表達(dá)為經(jīng)處理的信號(hào)和/或其它電輸出。顯示器116和計(jì)算裝置118能夠?qū)⒔?jīng)處理的信號(hào)顯示為數(shù)據(jù)的圖形表示和/或由通過(guò)經(jīng)處理的信號(hào)編碼的信息。裝置的示例能夠包括示波器或相關(guān)的測(cè)試儀器。其它示例還能夠提供圖形用戶界面(⑶I)或其它顯示器，終端用戶能夠通過(guò)圖形用戶界面(⑶I)或其它顯示器與診斷部件108以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)120的其它部分接口。在一個(gè)實(shí)施例中，終端用戶能夠諸如通過(guò)挑選和/或選擇例如數(shù)據(jù)的采樣率、采樣時(shí)間周期、可變頻率、可變電壓等不同的設(shè)定來(lái)操縱經(jīng)處理的信號(hào)。傳感器信號(hào)處理和控制部件126能夠生成驅(qū)動(dòng)光信號(hào)128。傳感器104使用驅(qū)動(dòng)光信號(hào)128生成電驅(qū)動(dòng)信號(hào)(未不出),這會(huì)導(dǎo)致形成電磁場(chǎng)106。當(dāng)對(duì)象102干擾電磁場(chǎng)106時(shí)，在電磁場(chǎng)106中感應(yīng)出失真，該失真被傳感器104感測(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器104能夠生成光的不同波長(zhǎng)的接收光信號(hào)130。不同的波長(zhǎng)將接收光信號(hào)130與驅(qū)動(dòng)光信號(hào)128區(qū)別開(kāi)。接收光信號(hào)130表示失真，該失真在對(duì)象102干擾電磁場(chǎng)106時(shí)由阻抗不匹配而創(chuàng)建。圖2示出了以電磁場(chǎng)206監(jiān)測(cè)對(duì)象202的檢查系統(tǒng)200的另一個(gè)實(shí)施例。檢查系統(tǒng)200包括第一數(shù)據(jù)管道225和第二數(shù)據(jù)管道227。檢查系統(tǒng)200還包括被耦合到電信號(hào)振蕩器234的第一光源232、濾光器236、第一光檢測(cè)器238、第二光源240以及第三光源242。檢查系統(tǒng)200還包括生成電磁場(chǎng)206的兀件244。定向稱合器246將第一光檢測(cè)器238、第二光源240以及第三光源242耦合到元件244。檢查系統(tǒng)200還包括第二光檢測(cè)器248和第三光檢測(cè)器250。此外，圖2中也示出了檢查系統(tǒng)200能夠生成的各種信號(hào)(或“輸入和輸出”)。這些信號(hào)包括電信號(hào)和光信號(hào)。信號(hào)的詳細(xì)信息如下，結(jié)合對(duì)檢查系統(tǒng)200的示范性操作的討論來(lái)給出。在一個(gè)實(shí)施例中，電信號(hào)振蕩器234生成電驅(qū)動(dòng)信號(hào)252,電驅(qū)動(dòng)信號(hào)252被第一光源232轉(zhuǎn)換為光驅(qū)動(dòng)信號(hào)254。這個(gè)信號(hào)穿過(guò)第一數(shù)據(jù)管道225到第一光檢測(cè)器238,第一光檢測(cè)器238將光驅(qū)動(dòng)信號(hào)254轉(zhuǎn)換回電信號(hào),作為恢復(fù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)256而不出。在一個(gè)示例中，定向耦合器246指引恢復(fù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)256的一部分作為前向反射的電信號(hào)258。前向反射的電信號(hào)258具有與恢復(fù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)256的特性(例如，相位和頻率)一致和/或成比例的和/或基于恢復(fù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)256的特性的特性。在一個(gè)示例中，前向反射的電信號(hào)258與恢復(fù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)256具有相同的頻率和相位特性,但振幅較小。定向耦合器246還將指引恢復(fù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)256的一部分至元件244，其電激勵(lì)元件244并創(chuàng)建電磁場(chǎng)206。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)象202與電磁場(chǎng)206的電容性和/或電感性率禹合“解調(diào)(detuning)”或使元件244共振響應(yīng)變化。這些變化感應(yīng)出元件244中的載荷(loading),這導(dǎo)致恢復(fù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)256反射在兀件244中并作為逆向反射的電信號(hào)260從元件244中反射出。第二光源240和第三光源242將前向反射的電信號(hào)258和逆向反射的電信號(hào)260轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并且更具體地，轉(zhuǎn)換為前向反射的光信號(hào)262和逆向反射的光信號(hào)264。這些光信號(hào)穿過(guò)管道225。前向反射的光信號(hào)262和逆向反射的光信號(hào)264可以穿過(guò)相同的線纜，或在另一示例中，管道225可以包括用于前向反射的光信號(hào)262和逆向反射的光信號(hào)264的分離的線纜。同樣，光驅(qū)動(dòng)信號(hào)254、前向反射的光信號(hào)262和逆向反射的光信號(hào)264可以根據(jù)需要而穿過(guò)相同的和/或分離的線纜。濾光器電路236的示范性配置能夠分離不同波長(zhǎng)的光。這個(gè)特征例如對(duì)分離來(lái)自第二光源240的光(例如，前向反射的光信號(hào)262)和來(lái)自第三光源242的光(例如，逆向反射的光信號(hào)264)是有用的，特別是在這個(gè)光穿過(guò)單個(gè)的光纖管道時(shí)。棱鏡和類似地光學(xué)配置的裝置是濾光器238的例示。第二光檢測(cè)器248和第三光檢測(cè)器250能夠?qū)⑶跋蚍瓷涞墓庑盘?hào)262和逆向反射的光信號(hào)264轉(zhuǎn)換為諸如前向反射的處理信號(hào)266和逆向反射的處理信號(hào)268的電信號(hào)。這些電信號(hào)的進(jìn)一步的處理能夠發(fā)生在例如處理部件212處，處理部件212能夠生成差信號(hào)(未示出)。這個(gè)信號(hào)限定了檢查系統(tǒng)200要測(cè)量的對(duì)象202的特征、特性、關(guān)系和其它方面。在一個(gè)不例中，差信號(hào)表不對(duì)象202相對(duì)于傳感器204的接近(mV/mm)。檢查系統(tǒng)200的實(shí)施例將前向反射的處理信號(hào)266與逆向反射的處理信號(hào)268比較，例如以確定對(duì)象202的位置相對(duì)于元件244的變化。差信號(hào)能夠顯示在屏幕上或其它裝置(例如，圖1的顯示器116和/或計(jì)算裝置118)上。同樣，存儲(chǔ)在差信號(hào)中的信息能夠被存儲(chǔ)在診斷部件208或其它位置(例如，圖1的計(jì)算裝置118和外部服務(wù)器124)內(nèi)的存儲(chǔ)器中，或被保持以備將來(lái)使用。在一個(gè)實(shí)施例中，電信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)是微波信號(hào)。如本文中所用的，術(shù)語(yǔ)“微波”是指具有約300 MHz或更大的頻率的信號(hào)，并且，在一個(gè)實(shí)施例中，是具有從約300MHz至約300GHz的頻率的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，雖然如本文所討論的和考慮的那樣，頻率能夠根據(jù)傳感器204的構(gòu)造而改變，但電驅(qū)動(dòng)信號(hào)252的頻率是從約3 MHz至約6 GHz0相關(guān)的傳感器領(lǐng)域的技術(shù)人員一般知曉用于元件244的構(gòu)造的示范性的元件和材料。在一個(gè)示例中，恢復(fù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)256的頻率與電信號(hào)振蕩器234生成的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)252的頻率是相同或基本相同的。光源(例如，第一光源232、第二光源240、第三光源242)能夠包括發(fā)光二極管(LED)以及其它光發(fā)射、光生成裝置。光檢測(cè)器(例如，第一光檢測(cè)器238、第二光檢測(cè)器248、第三光檢測(cè)器250)能夠包括光電二極管和/或能夠?qū)⒐廪D(zhuǎn)換為例如電壓或電流的電信號(hào)的其它裝置。在本示例的上下文內(nèi)，以及本公開(kāi)作為一個(gè)整體，光電二極管能夠接收來(lái)自LED的光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，檢查系統(tǒng)200采用具有不同波長(zhǎng)的LED。合適的波長(zhǎng)能夠在從約700nm到約1600nm間變化，并且一般大于約850nm。在一個(gè)示例中，用于第一光源232的LED生成處于800nm的光，用于第二光源240的LED生成處于IOOOnm的光，且第三光源242生成處于1300nm的光。仍參考圖2，檢查系統(tǒng)200的實(shí)施例也能夠包括混合器270、處理濾波器272和取最終電壓輸出并使其線性(而不是對(duì)數(shù)或指數(shù))化的信號(hào)線性化器274。診斷部件208能夠例如經(jīng)由第二數(shù)據(jù)管道227接收產(chǎn)生的“線性”輸出?；旌掀?70和處理濾波器272的實(shí)施例有助于諸如比較參考信號(hào)和解調(diào)信號(hào)(上面討論并示于圖2)的功能的信號(hào)處理功能。相關(guān)的信號(hào)處理和傳感器領(lǐng)域的技術(shù)人員將知曉，檢查系統(tǒng)能夠用其來(lái)提供這樣的比較功能性以及本公開(kāi)所設(shè)想的其它功能的多種說(shuō)明性的電路、裝置和元件。雖然本公開(kāi)設(shè)想了在圖1和圖2中所示的部件的各種配置，但在一個(gè)示例中，傳感器204能夠包括第一光檢測(cè)器238、第二光源240、第三光源242、元件244和定向耦合器246。信號(hào)處理和控制部件226能夠包括第一光源232、電信號(hào)振蕩器234、濾光器236、第二光檢測(cè)器248和第三光電檢測(cè)器250。在另外的其它實(shí)施例中，信號(hào)處理和控制部件226可包括其它部件，例如處理部件212和/或它的部件。除了在上面示出和描述的部件外，本公開(kāi)的檢查系統(tǒng)能夠包括一個(gè)或多個(gè)處理器、存儲(chǔ)器和有助于在本文所公開(kāi)的功能和操作的其它輔助元件。處理器能夠包括一個(gè)或多個(gè)微控制器、微處理器、精簡(jiǎn)指令集電路(RISC)、特定應(yīng)用集成電路(ASIC)、可編程邏輯電路(PLC)和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)。處理器也能夠包括能夠接收輸入和生成輸出的狀態(tài)機(jī)電路或其它合適的元件。存儲(chǔ)器能夠包括易失性和非易失性存儲(chǔ)器，并能夠用于存儲(chǔ)可執(zhí)行指令(例如，軟件和/或固件)和配置設(shè)定。在一些實(shí)施例中，處理器、存儲(chǔ)器和其它電路能夠被包含在單個(gè)的集成電路(IC)或其它部件中。作為另一個(gè)示例，處理器能夠包括諸如RAM和/或ROM的集成程序存儲(chǔ)器。類似地，這些部件的任何一個(gè)或多個(gè)功能能夠被分布在附加的部件(例如，多個(gè)處理器或其它部件)中。如本文中所用的，以單數(shù)敘述并以詞“一”或“一個(gè)”開(kāi)頭的元件或功能應(yīng)被理解為不排除復(fù)數(shù)個(gè)所述元件或功能，除非明確指定了這樣的排除。而且，對(duì)所要求保護(hù)的發(fā)明的“一個(gè)實(shí)施例”的引用不應(yīng)解釋為排除也并入了所敘述的特征的附加實(shí)施例的存在。這一書面描述使用示例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的可取得專利的范圍由權(quán)利要求書限定，并可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果其它示例具有與權(quán)利要求書的字面語(yǔ)言并無(wú)不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求書的字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)性差異的結(jié)構(gòu)元件，則意在于這樣的其它示例是在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。部件列表
100檢查系統(tǒng) 102對(duì)象 104傳感器 106電磁場(chǎng) 108診斷部件 110控制部件 112處理部件 114電源 116顯不器 118計(jì)算裝置 120網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 122網(wǎng)絡(luò) 124外部服務(wù)器 125第一數(shù)據(jù)管道 126控制部件 127第二數(shù)據(jù)管道 128驅(qū)動(dòng)光信號(hào)130接收光信號(hào)
200檢查系統(tǒng)
202對(duì)象
204傳感器
206電磁場(chǎng)
208診斷部件
212處理部件
225第一數(shù)據(jù)管道
226控制部件
227第二數(shù)據(jù)管道
232第一光源
234電信號(hào)振蕩器
236濾光器電路
238第一光檢測(cè)器
240第二光源
242第三光源
244元件
246定向I禹合器
248第二光檢測(cè)器
250第三光檢測(cè)器
252電驅(qū)動(dòng)信號(hào)
254光驅(qū)動(dòng)信號(hào)
256恢復(fù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)
258前向反射的電信號(hào)
260逆向反射的電信號(hào)
262前向反射的光信號(hào)
264逆向反射的光信號(hào)
266前向反射的處理信號(hào)
268逆向反射的處理信號(hào)
270混合器
272處理濾波器
274信號(hào)線性化器。
權(quán)利要求
1.一種傳感器組件，包括: 傳感器； 耦合到所述傳感器的光數(shù)據(jù)管道；和 耦合到所述光數(shù)據(jù)管道的傳感器信號(hào)處理和控制部件； 其中，所述傳感器和所述傳感器信號(hào)處理和控制部件經(jīng)由所述光數(shù)據(jù)管道交換光信號(hào); 其中，所述傳感器包括:能夠生成電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的光檢測(cè)器，以及定向耦合器，所述定向耦合器指引所述電驅(qū)動(dòng)信號(hào)到能夠響應(yīng)于所述電驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電磁場(chǎng)的元件以及到光源； 其中，所述光源能夠響應(yīng)于所述電驅(qū)動(dòng)信號(hào)在所述元件中的反射來(lái)生成逆向反射的光信號(hào)，以及能夠生成具有基于所述電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的特性的特性的前向反射的信號(hào)，并且 其中，所述傳感器信號(hào)處理和控制部件包括光檢測(cè)器，所述光檢測(cè)器能夠?qū)⑺瞿嫦蚍瓷涞墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為能夠標(biāo)識(shí)對(duì)象對(duì)于所述傳感器的接近的逆向反射的處理信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件，其中，所述特性包括所述電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率、相位和振幅。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器組件，其中，所述光源包括能夠生成所述前向反射的光信號(hào)的第一發(fā)光二極管和能夠生成所述逆向反射的光信號(hào)的第二發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件，其中，所述光檢測(cè)器包括光電二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件，還包括耦合到所述光數(shù)據(jù)管道的濾光器，其中，所述濾光器能夠?qū)⑺瞿嫦蚍瓷涞墓庑盘?hào)和所述前向反射的光信號(hào)指引到一對(duì)光電二極管。
6.—種檢查系統(tǒng),包括: 耦合到傳感器信號(hào)處理和控制部件的光數(shù)據(jù)管道； 耦合到所述光數(shù)據(jù)管道的傳感器，所述傳感器包括能夠響應(yīng)于來(lái)自所述傳感器信號(hào)處理和控制部件的光驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電磁場(chǎng)的兀件， 其中，所述傳感器生成穿過(guò)所述光管道的多個(gè)光信號(hào)，并且 其中，所述傳感器信號(hào)處理和控制部件能夠從所述光信號(hào)生成標(biāo)識(shí)對(duì)象對(duì)于所述傳感器的接近的一個(gè)或多個(gè)處理信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢查系統(tǒng)，還包括電信號(hào)振蕩器，其中，所述電信號(hào)振蕩器生成處于能夠引起所述電磁場(chǎng)的頻率的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢查系統(tǒng)，其中，所述頻率是300MHz或更大。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢查系統(tǒng)，其中，所述光信號(hào)包括表示所述元件的解調(diào)的逆向反射的光信號(hào)，以及具有基于所述電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的特性的特性的前向反射的光信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還包括接收所述光信號(hào)的濾光器，其中，所述濾光器能夠從前向反射的光信號(hào)分離所述逆向反射的光信號(hào)，其中，所述前向反射的光信號(hào)具有基于所述電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振幅和相位。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢查系統(tǒng)，其中，所述光纖線纜包括載有在所述傳感器和所述傳感器信號(hào)處理和控制部件之間的所述光信號(hào)的多模式線纜。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢查系統(tǒng)，還包括耦合到所述傳感器的電源。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢查系統(tǒng)，其中，所述第一光源包括發(fā)光二極管。
14.一種檢查系統(tǒng),包括: 多個(gè)光源； 耦合到所述多個(gè)光源的光纖線纜； 耦合到所述光纖線纜的多個(gè)光檢測(cè)器；以及 響應(yīng)于穿過(guò)光纖線纜從所述光源到所述光檢測(cè)器的光而生成電磁場(chǎng)的元件； 其中，所述光源生成具有基于電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的特性的前向反射的光信號(hào)，以及響應(yīng)于對(duì)象與所述電磁場(chǎng)的干擾而生成逆向反射的光信號(hào)，并且 其中，所述光檢測(cè)器將所述前向反射的光信號(hào)和所述逆向反射的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為能夠量化所述對(duì)象對(duì)于所述元件的接近的一個(gè)或多個(gè)處理信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的檢查系統(tǒng)，其中，所述光源包括發(fā)光二極管。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的檢查系統(tǒng)，其中，所述光檢測(cè)器包括光電二極管。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的檢查系統(tǒng)，還包括耦合到所述光源中的一個(gè)的振蕩器，其中，所述振蕩器能夠生成能夠引起所述電磁場(chǎng)的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的檢查系統(tǒng)，其中，所述電驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有約300Mhz或更大的頻率。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的檢查系統(tǒng)，還包括耦合到所述傳感器的電源。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的檢查系統(tǒng)，還包括耦合到所述光纖線纜的濾光器，其中，所述濾光器能夠指引光從一對(duì)所述光源到一對(duì)所述光檢測(cè)器。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為“傳感器和采用光管道的檢查系統(tǒng)”。檢查系統(tǒng)的實(shí)施例包括一個(gè)能夠在傳感器和處理部件之間傳送光的管道。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器包括響應(yīng)于來(lái)自處理部件的輸入而生成電磁場(chǎng)的元件。輸入包括穿過(guò)到傳感器的管道的光信號(hào)。傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)來(lái)操作元件。在一個(gè)示例中，傳感器生成也穿過(guò)到診斷部件的管道的多個(gè)光信號(hào)；其中光信號(hào)被處理，以在一個(gè)示例中確定對(duì)象對(duì)于傳感器的接近。
文檔編號(hào)G01D5/26GK103162718SQ201210536959
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者B.L.謝克曼, N.A.韋勒 申請(qǐng)人:通用電氣公司