一種基于fpga的溫度監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置，包括光源、第一耦合器、F-P標準具、第二耦合器、環(huán)形器、光纖光柵溫度傳感器、第一光電探測器、第二光電探測器和數據采集處理模塊，光源與第一耦合器連通，第一耦合器形成有兩個分路，其中一路光強小的與F-P標準具、第一光電探測器和數據采集模塊順序連通，而另一路光強大的則與第二耦合器、環(huán)形器和光纖光柵溫度傳感器順序連通，光纖光柵溫度傳感器設置在待測物體上，此外，環(huán)形器同時與第二光電探測器、數據采集處理模塊順序連通。本實用新型具有高絕緣性和抗電磁場干擾性能，安全性高，可對溫度進行實時監(jiān)測。
【專利說明】—種基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種溫度監(jiān)測裝置，尤其是涉及一種能夠應用于發(fā)電廠、變電站電氣設備的基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置，屬于傳感【技術領域】。
【背景技術】
[0002]普通的溫度監(jiān)測方法主要采用熱電偶、熱電阻、半導體溫度傳感器等溫度傳感元件實現(xiàn)的，這種方法要么傳感器本身帶有金屬，要么需要金屬導線傳輸信號，在緊湊的開關柜內，要實現(xiàn)系統(tǒng)可靠的絕緣困難重重。
[0003]紅外測溫方法雖為非接觸式測溫，但它易受環(huán)境及周圍的電磁場干擾，目前常用的是利用手持式紅外熱成像儀或點測儀進行人工非在線式溫度測量。當需要在線監(jiān)測時，由于紅外測溫探頭需要與被測點保持一定的距離，探頭的安裝以及溫度信號的傳輸同樣非常困難。
實用新型內容
[0004]為解決現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種具有高絕緣性和抗電磁場干擾性能、安全性高的基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置。
[0005]為達到上述目的，本實用新型是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的:
[0006]一種基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置，其特征在于，包括光源、第一耦合器、F-P標準具、第二耦合器、環(huán)形器、光纖光柵溫度傳感器、第一光電探測器、第二光電探測器和數據采集處理模塊，所述的光源與第一耦合器連通，所述的第一耦合器形成有兩個分路，其中一路光強小的與F-P標準具、第一光電探測器和數據采集模塊順序連通，而另一路光強大的則與第二耦合器、環(huán)形器和光纖光柵溫度傳感器順序連通，所述的光纖光柵溫度傳感器設置在待測物體上，此外，所述的環(huán)形器同時與第二光電探測器、數據采集模塊順序連通。
[0007]進一步，所述的光源為可調諧光源。
[0008]所述的第一耦合器為1:9耦合器。
[0009]而所述的第二耦合器為1X4耦合器。
[0010]此外，所述的數據采集處理模塊為基于FPGA的數據采集處理模塊。
[0011]更進一步，所述的基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置還包括報警裝置，所述的報警裝置與所述的數據采集處理模塊連通，且所述的報警裝置為蜂鳴器
[0012]而所述的基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置還包括液晶顯示屏，所述的液晶顯示屏與所述的數據采集處理模塊連通。
[0013]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過采用光纖光柵溫度傳感器進行溫度監(jiān)測，利用光纖傳輸溫度信號，實現(xiàn)了整個監(jiān)測系統(tǒng)的光纖化，而由于光纖固有的高絕緣性和抗電磁場干擾性能，保證了整個監(jiān)測系統(tǒng)的安全性，有效解決了傳統(tǒng)溫度監(jiān)測裝置絕緣困難或傳輸困難的問題，此外，本實用新型結構簡單，可對被測設置進行實時溫度監(jiān)測，提高了監(jiān)測精度?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖。
[0015]圖中主要附圖標記含義為:
[0016]1、光源2、第一稱合器3、F_P標準具
[0017]4、第二耦合器5、環(huán)形器6、光纖光柵溫度傳感器
[0018]71、第一光電探測器 72、第二光電探測器8、數據采集處理模塊。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行具體的介紹。
[0020]圖1為本實用新型一實施例的結構示意圖。
[0021]如圖1所示:基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置，包括光源1、第一耦合器2、F_P標準具3、第二耦合器4、環(huán)形器5、光纖光柵溫度傳感器6、第一光電探測器71、第二光電探測器72和數據采集處理模塊8，在本實施方式中，所述的光源I為可調諧光源，其輸出為波長可調諧的窄帶光，第一耦合器2為1:9耦合器，第二耦合器4為I X 4耦合器，而所述的數據采集處理模塊8則為基于FPGA的數據采集處理模塊，其主要用于對第一光電探測器71檢測到的F-P標準具3輸出的信號與第二光電探測器72檢測到的光纖光柵溫度傳感器6反饋的信號進行處理與解調。
[0022]且在本實施方式中，所述的光源I與第一耦合器2連通，此時，所述的光源I經過第一耦合器2后形成兩個分路，即光源分成光強不同的兩部分，其中一路光強小的與F-P標準具3，第一光電探測器71和數據采集模塊8順序連通，其中，F(xiàn)-P標準具3對可調諧光源輸出的窄帶光波長進行標定、而另一路光強大的則與第二耦合器4、環(huán)形器5和光纖光柵溫度傳感器6順序連通，用于溫度傳感，所述的光纖光柵溫度傳感器6設置在待測物體上，具體安裝方式可以采用粘膠、捆綁或螺絲等方式將光纖光柵溫度傳感器6緊貼到待測物體表面，使光纖光柵溫度傳感器6能夠接收到待測物體的溫度，在本實施例中，所述的環(huán)形器5和光纖光柵溫度傳感器6均設置有四組，且兩兩對應連通，而四組環(huán)形器5則同時與1X4耦合器連通，此外，所述的環(huán)形器5同時與第二光電探測器72、數據采集模塊順序8連通，此時，第二光電探測器72用于監(jiān)測光纖光柵溫度傳感器6反射光波長的變化來實現(xiàn)對溫度的監(jiān)測。
[0023]此外，所述的基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置還包括報警裝置和液晶顯示屏，所述的報警裝置和液晶顯示屏分別與所述的數據采集處理模塊8連通，其中，所述的報警裝置為蜂鳴器。
[0024]本實用新型的具體監(jiān)測過程為:開通光源I和基于FPGA的數據采集處理模塊8的電路板光源開關，進入工作狀態(tài)。其中，光源I中光強較小部分進入F-P標準具3，之后被第一光電探測器71檢測，再輸入數據采集處理模塊8進行處理，用于對光波長進行標定。而光強較大的部分經1X4耦合器、環(huán)形器5進入光纖光柵傳感器6，用于溫度傳感。
[0025]當待測物體溫度發(fā)生變化時，光纖光柵傳感器6反射光波長會隨溫度改變發(fā)生漂移，第二光電探測器72檢測到反射光，再輸入數據采集處理模塊8進行處理，通過對反射光波長的監(jiān)測，判斷出待測物體的實際溫度，實現(xiàn)對溫度的實時測量，數據采集處理模塊8的液晶顯示屏顯示待測物體的當前溫度。
[0026]而當監(jiān)測的待測物體的溫度超出報警溫度時(報警溫度根據需要提前設置好)，液晶顯示屏會提示溫度超出規(guī)定值，同時報警裝置即蜂鳴器會響起，并持續(xù)報警，達到監(jiān)測的目的。
[0027]本實用新型按照上述實施例進行了說明應當理解，上述實施例不以任何形式限定本實用新型，凡采用等同替換或等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置，其特征在于，包括光源、第一耦合器、F-P標準具、第二耦合器、環(huán)形器、光纖光柵溫度傳感器、第一光電探測器、第二光電探測器和數據采集處理模塊，所述的光源與第一耦合器連通，所述的第一耦合器形成有兩個分路，其中一路光強小的與F-P標準具、第一光電探測器和數據采集模塊順序連通，而另一路光強大的則與第二耦合器、環(huán)形器和光纖光柵溫度傳感器順序連通，所述的光纖光柵溫度傳感器設置在待測物體上，此外，所述的環(huán)形器同時與第二光電探測器、數據采集處理模塊順序連通。
2.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的光源為可調諧光源。
3.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的第一耦合器為1:9稱合器。
4.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的第二耦合器為1X4稱合器。
5.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的數據采集處理模塊為基于FPGA的數據采集處理模塊。
6.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置，其特征在于，還包括報警裝置，所述的報警裝置與所述的數據采集處理模塊連通。
7.根據權利要求6所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的報警裝置為蜂鳴器。
8.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測裝置，其特征在于，還包括液晶顯示屏，所述的液晶顯示屏與所述的數據采集處理模塊連通。
【文檔編號】G01K11/32GK203672518SQ201320866492
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權日:2013年12月26日
【發(fā)明者】宋旻, 李陸梅, 張愛平, 丁春華, 胡超, 陳飛昊, 俞雪陽 申請人:宋旻, 李陸梅, 南京源納科技有限公司