專利名稱：用于接收發(fā)射信號(hào)和發(fā)射光束的裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于接收發(fā)射信號(hào)和發(fā)射具有可調(diào)強(qiáng)度的光束的裝置，其中，所述光束產(chǎn)生所述發(fā)射信號(hào)。該裝置包括一發(fā)射光束的發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)具有一調(diào)節(jié)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)器；該裝置還包括一接收發(fā)射信號(hào)的接收機(jī)，該接收機(jī)具有一分析器，該分析器在當(dāng)發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度超出一預(yù)定的極限值時(shí)給出一閾值信號(hào)。此外，本發(fā)明還涉及該裝置的應(yīng)用。
這樣一種裝置是已知的且例如被應(yīng)用在一種測(cè)量機(jī)構(gòu)中，該測(cè)量機(jī)構(gòu)在電能分配設(shè)備中進(jìn)行測(cè)量，而且包括相應(yīng)的測(cè)量?jī)x器，該測(cè)量?jī)x器必須在高電位情況下才能工作。該測(cè)量?jī)x器由光束來(lái)提供能量；該光束可經(jīng)光波導(dǎo)體輸入該測(cè)量?jī)x器。一個(gè)傳輸與其同類別測(cè)量結(jié)果的發(fā)射信號(hào)則以光學(xué)信號(hào)的形式同樣經(jīng)光波導(dǎo)體從該測(cè)量?jī)x器發(fā)射出。在此，在發(fā)射機(jī)(提供用作能源的光束)、測(cè)量?jī)x器和相應(yīng)配置的接收機(jī)(用于接收發(fā)射信號(hào)并將信號(hào)送至另一分析裝置)之間不需要任何導(dǎo)電性連接。在這方面尤其考慮將激光束作為光束，該激光束從相應(yīng)的、例如建造成半導(dǎo)體激光器的發(fā)射機(jī)中發(fā)出。測(cè)量?jī)x器相應(yīng)地包括發(fā)射和接收裝置，該裝置一方面接收用作能源的光束，另一方面發(fā)出發(fā)射信號(hào)。
由于在這樣一種測(cè)量機(jī)構(gòu)中，處于高電位的測(cè)量?jī)x器和其它位于正常零電位的裝置部件之間通常不存在導(dǎo)電性連接，因此為用作能源的光束而調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度不能順利地實(shí)現(xiàn)。通常必須手動(dòng)調(diào)節(jié)，使光強(qiáng)從零開(kāi)始連續(xù)地調(diào)高，直至測(cè)量?jī)x器為其發(fā)射信號(hào)收到足夠多的能量為止。因此，在該裝置運(yùn)行時(shí)必須提高光束的強(qiáng)度直至接收到一具有較高強(qiáng)度的、尤其是高于一預(yù)定極限強(qiáng)度的發(fā)射信號(hào)。
在將半導(dǎo)體激光器應(yīng)用在光束發(fā)射機(jī)時(shí)存在另一個(gè)困難，因?yàn)榘雽?dǎo)體激光器的效率通常因老化而降低。因此在運(yùn)行過(guò)程中，要考慮到光束的強(qiáng)度會(huì)逐漸變小，直至發(fā)射接收機(jī)不再能被正常地供以能量為止。為在這樣一種情況中提供幫助，迄今為止已知的僅僅是手動(dòng)將光束的強(qiáng)度調(diào)至一足夠高的值。
本發(fā)明的目的是提供一種裝置，它能自動(dòng)調(diào)節(jié)光束的強(qiáng)度并省去手動(dòng)操作。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提供一種用于接收發(fā)射信號(hào)和發(fā)射具有可調(diào)強(qiáng)度的光束的裝置，其中，所述光束產(chǎn)生所述發(fā)射信號(hào)，該裝置包括-一用于發(fā)射光束的發(fā)射機(jī)，它具有一調(diào)節(jié)光束強(qiáng)度的調(diào)節(jié)器；-一用于接收發(fā)射信號(hào)的接收機(jī)，它具有一當(dāng)發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度超過(guò)一預(yù)定極限值時(shí)能給出一閾值信號(hào)的分析器；-一給出起動(dòng)信號(hào)的發(fā)送器，以起動(dòng)發(fā)射信號(hào)；-與所述分析器、發(fā)送器和調(diào)節(jié)器相連接的控制單元，它在接收到發(fā)送器的起動(dòng)信號(hào)之后控制調(diào)節(jié)器，使得調(diào)節(jié)器將強(qiáng)度調(diào)節(jié)到一個(gè)值，該值基本上從零開(kāi)始連續(xù)升高，直至分析器給出閾值信號(hào)為止，而且該控制單元在其后能使調(diào)節(jié)器保持不變，直至接收到一新的起動(dòng)信號(hào)為止。
根據(jù)本發(fā)明，光束的強(qiáng)度基本上從零開(kāi)始、亦即從一不足以產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)的值開(kāi)始連續(xù)升高，并同時(shí)監(jiān)察是否能接收到發(fā)射信號(hào)。光束強(qiáng)度一直提高，直至接收到一具有足夠強(qiáng)度的發(fā)射信號(hào)且觸發(fā)所述的閾值信號(hào)為止。這樣便停止了光束強(qiáng)度的升高過(guò)程。
本發(fā)明還可以相應(yīng)可靠地、多次重復(fù)地接通和中斷一所述類型的測(cè)量機(jī)構(gòu)的工作，該測(cè)量機(jī)構(gòu)中組合有本發(fā)明裝置，其中，在每一接通過(guò)程中確保對(duì)一足以接收所希望的發(fā)射信號(hào)的光束強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。由此不再需要手動(dòng)操作。
本發(fā)明裝置優(yōu)選地還具有一與接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、分析器和調(diào)節(jié)器相連接的調(diào)整器，在接收到閾值信號(hào)之后由該調(diào)整器來(lái)調(diào)整光束強(qiáng)度。為此為本發(fā)明裝置補(bǔ)充一調(diào)整線路，它根據(jù)接收到的發(fā)射信號(hào)的相應(yīng)性質(zhì)來(lái)調(diào)整光束強(qiáng)度。這種設(shè)計(jì)對(duì)一種總是應(yīng)在較長(zhǎng)的時(shí)間之內(nèi)運(yùn)行的裝置來(lái)說(shuō)具有特別的意義，因?yàn)楸仨毧紤]到運(yùn)行中光束強(qiáng)度帶來(lái)的不利影響。
本發(fā)明裝置的控制單元同樣優(yōu)選地還具有一積分器，一用于積分的恒定信號(hào)可輸入該積分器，而且它與調(diào)節(jié)器相連，用于根據(jù)對(duì)該恒定信號(hào)的一種積分來(lái)調(diào)節(jié)光束強(qiáng)度。在這里，該恒定信號(hào)可以是恒定的直流電流，而積分器可以是電容器，在其后面接有高輸入阻抗的電壓放大器。在這里，該積分表示一線性增加的電壓信號(hào)，它可與一相應(yīng)的調(diào)節(jié)器結(jié)合使用，用來(lái)調(diào)節(jié)光束強(qiáng)度的基本為線性的斜率。
在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間特別優(yōu)選地接入一發(fā)射接收機(jī)，該發(fā)射接收機(jī)接收來(lái)自發(fā)射機(jī)的光束并將發(fā)射信號(hào)發(fā)射到接收機(jī)，在此情況下，進(jìn)一步優(yōu)選地將發(fā)射機(jī)和發(fā)射接收機(jī)設(shè)計(jì)成可由光束為發(fā)射接收機(jī)供應(yīng)能量。此外，發(fā)射接收機(jī)還優(yōu)選地包括一測(cè)量?jī)x器，測(cè)量數(shù)據(jù)可從該儀器通過(guò)發(fā)射信號(hào)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)。因此，本發(fā)明的這一優(yōu)選改進(jìn)設(shè)計(jì)開(kāi)拓了其在電能分配網(wǎng)中的所述測(cè)量機(jī)構(gòu)內(nèi)的應(yīng)用前景。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選改進(jìn)設(shè)計(jì)，發(fā)射接收機(jī)具有一種機(jī)構(gòu)，用于將光束強(qiáng)度與極限值作比較，而且將該比較信息附加給發(fā)射信號(hào)；設(shè)有分析器和控制單元，當(dāng)根據(jù)該比較信息獲知光束強(qiáng)度低于極限值時(shí)，它們調(diào)節(jié)光束強(qiáng)度使之連續(xù)增加。由此提供一調(diào)整回路(Regelschleife)，它被直接插入包括發(fā)射機(jī)、發(fā)射接收機(jī)在內(nèi)的回路中，而且在該回路中它可將光束強(qiáng)度確定為直接在用戶、亦即發(fā)射接收機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整量。除了較少的裝置費(fèi)用外，上述配置在確定光束強(qiáng)度時(shí)可相當(dāng)程度地消除系統(tǒng)誤差。
為引導(dǎo)光束，優(yōu)選地配設(shè)一與發(fā)射機(jī)相連接的第一光波導(dǎo)體。
此外，還優(yōu)選地將發(fā)射信號(hào)設(shè)計(jì)為光信號(hào)，而且還優(yōu)選地經(jīng)一相應(yīng)的與接收機(jī)相連接的第二光波導(dǎo)體將發(fā)射信號(hào)送至接收機(jī)。另一種方案是可配設(shè)唯一一根光波導(dǎo)體，它既用于引導(dǎo)光束也用于引導(dǎo)發(fā)射信號(hào)，當(dāng)然要補(bǔ)充相應(yīng)的分束器，以便將光束和發(fā)射信號(hào)聚集到該唯一光波導(dǎo)體上或?qū)⑵鋸脑撐ㄒ还獠▽?dǎo)體上取出并相互分開(kāi)。
本發(fā)明的裝置尤其被用來(lái)由光束為例如具有測(cè)量?jī)x器的發(fā)射接收機(jī)提供能量，和用來(lái)將由發(fā)射接收機(jī)給出的且例如包含所述測(cè)量?jī)x器的測(cè)量數(shù)據(jù)的發(fā)射信號(hào)引導(dǎo)至接收機(jī)。因此，所述測(cè)量?jī)x器尤其被確定用于實(shí)施在電能分配網(wǎng)中的測(cè)量任務(wù)。在本發(fā)明裝置的相應(yīng)設(shè)計(jì)中，發(fā)射接收機(jī)因此可完全脫離大地電位，尤其在任何情況下，它都相對(duì)于大地位于必要的高電位上。
下面借助附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
附圖示出一用于接收發(fā)射信號(hào)和用于發(fā)射光束的裝置的三個(gè)實(shí)施例，其中，所有實(shí)施例均用方塊電路圖表示，附圖中

圖1為一實(shí)施例，其中，由獨(dú)立的裝置來(lái)分別引導(dǎo)光束和引導(dǎo)發(fā)射信號(hào)；圖2為一實(shí)施例，其中，設(shè)置唯一的裝置來(lái)既引導(dǎo)光束又引導(dǎo)發(fā)射信號(hào)；圖3為一實(shí)施例，其中，配設(shè)一調(diào)整光束強(qiáng)度的調(diào)整環(huán)路(Regelkreis)。
圖1示出用于接收發(fā)射信號(hào)和用于發(fā)射光束的裝置，其中發(fā)射信號(hào)設(shè)計(jì)為光信號(hào)，它需由第一光波導(dǎo)體1引導(dǎo)，而且要借助光強(qiáng)度可調(diào)且經(jīng)第二光波導(dǎo)體2引導(dǎo)的光束來(lái)產(chǎn)生。該裝置包括一發(fā)射光束的發(fā)射機(jī)3，它具有一用于調(diào)節(jié)光束強(qiáng)度的調(diào)節(jié)器4，圖中示意性地表示為一電位計(jì)。在發(fā)射機(jī)3上連接著用于引導(dǎo)光束的第二光波導(dǎo)體2。此外，該裝置還包括一用于接收發(fā)射信號(hào)的接收機(jī)5，在該接收機(jī)5上連接著第一光波導(dǎo)體1。接收機(jī)5包括一用于當(dāng)發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度超過(guò)一預(yù)定極限值時(shí)給出一閾值信號(hào)的分析器6。此外，接收機(jī)5還包括一發(fā)送器7，其功能在圖中示意性地表示為一開(kāi)關(guān)，用于給出一起動(dòng)信號(hào)來(lái)起動(dòng)發(fā)射信號(hào)，還包括一與分析器6、發(fā)送器7以及調(diào)節(jié)器4相連接的控制單元8，它在接收到從發(fā)送器7傳到調(diào)節(jié)器4上的起動(dòng)信號(hào)之后將基本上為零的光束強(qiáng)度增長(zhǎng)性地連續(xù)調(diào)節(jié)，直至分析器8給出閾值信號(hào)為止，并因此停止該值的連續(xù)增加。調(diào)節(jié)器4在此之后則保持不變，不受控制單元8控制，直至接收到一新的起動(dòng)信號(hào)為止。
此外，本發(fā)明裝置還包括一與接收機(jī)5、發(fā)射機(jī)3、分析器6以及調(diào)節(jié)器4相連接的調(diào)整器9。在給出閾值信號(hào)之后，即當(dāng)控制單元8不再改變調(diào)節(jié)器4時(shí)，可經(jīng)該調(diào)整器9通過(guò)相應(yīng)改變調(diào)節(jié)器4來(lái)調(diào)整光束強(qiáng)度。
為起動(dòng)光束且由此來(lái)產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)，本發(fā)明裝置按如下方式運(yùn)行用發(fā)送器7將一起動(dòng)信號(hào)輸入到分析器6和控制單元8。隨后，分析器6接通一穩(wěn)流電源10，它將一為恒定電流形式的恒定信號(hào)經(jīng)一相應(yīng)的控制導(dǎo)線11輸入控制單元8。該恒定電流到達(dá)控制單元8中的一積分器12，它例如為電容器，后接電壓放大器，該積分器輸出一從零開(kāi)始隨時(shí)間連續(xù)增加的輸出信號(hào)作為恒定信號(hào)的積分，該輸出信號(hào)或多或少可直接用于操縱調(diào)節(jié)器4。分析器6所要給出的閾值信號(hào)現(xiàn)在則實(shí)現(xiàn)切斷穩(wěn)流電源10，其結(jié)果是積分器12的輸出信號(hào)不再隨時(shí)間變化，且相應(yīng)地不能再使調(diào)節(jié)器4產(chǎn)生任何變化。另外，從分析器6還有一相應(yīng)的信號(hào)到達(dá)調(diào)整器9，設(shè)定該信號(hào)，使得調(diào)整器9和控制單元8在影響調(diào)節(jié)器4時(shí)相互間并不干擾。為此所作的其它進(jìn)一步設(shè)計(jì)都是多余的，因?yàn)楦鶕?jù)專業(yè)人員的知識(shí)和能力，無(wú)論是調(diào)整器9、控制單元8還是本發(fā)明的其它元件均可被設(shè)計(jì)成普通的數(shù)字或模擬的電子部件。
光束經(jīng)第二光波導(dǎo)體2到達(dá)一發(fā)射接收機(jī)13，如圖中示意性表示的那樣，該發(fā)射接收機(jī)13可包含一測(cè)量?jī)x器16，該儀器16由光束提供能量且被用來(lái)獲取測(cè)量數(shù)據(jù)，這些測(cè)量數(shù)據(jù)借助于要從發(fā)射接收機(jī)13經(jīng)第一光波導(dǎo)體1給出的發(fā)射信號(hào)被傳遞到接收機(jī)5。為此，發(fā)射接收機(jī)13不僅與發(fā)射機(jī)3而且與接收機(jī)5完全電流隔斷，并且與此相對(duì)應(yīng)，在假定有一相應(yīng)的合適結(jié)構(gòu)的條件下，發(fā)射接收機(jī)13可被置于一任意的、尤其是很高的電位上，而該電位卻不能到達(dá)發(fā)射機(jī)3或接收機(jī)5。尤其是帶有測(cè)量?jī)x器16的發(fā)射接收機(jī)13因此可被置于在公共電能分配網(wǎng)17的配電設(shè)備中的高電位上，其中，在配電設(shè)備中進(jìn)行測(cè)量、尤其是測(cè)量電流或電壓。也可將發(fā)射接收機(jī)13置于一不管出于何種原因都沒(méi)有從中引出電線的封閉空間中。這方面的例子有受爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域或者例如磁共振設(shè)備中所出現(xiàn)的具有高磁場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)域。在此領(lǐng)域，發(fā)射接收機(jī)13可以是一用光束來(lái)控制的和用(光)發(fā)射信號(hào)來(lái)讀出的傳感器。
圖2示出本發(fā)明裝置的另一實(shí)施例，該裝置用于接收發(fā)射信號(hào)和發(fā)射光強(qiáng)度可調(diào)的光束。從功能上講，圖2所示的裝置在許多方面與圖1所示的裝置一致，因此就這點(diǎn)而言有關(guān)圖1的實(shí)施形式也同樣適用于圖2，在此不再重復(fù)。該裝置同樣具有一發(fā)射機(jī)3、一接收機(jī)5和一控制單元8且也包含一發(fā)射接收機(jī)13，光束被輸入該發(fā)射接收機(jī)13而它則給出一有待接收的發(fā)射信號(hào)。然而僅為光束和發(fā)射信號(hào)配設(shè)一根唯一的光波導(dǎo)體14。因此發(fā)射機(jī)3包含一部件，它能將發(fā)送信號(hào)與光束分離開(kāi)來(lái)，該部件例如是一相應(yīng)的分束器。這種部件對(duì)有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員來(lái)說(shuō)是很熟悉的，因此在此無(wú)需詳細(xì)描述。在任何情況下，發(fā)射信號(hào)經(jīng)一相應(yīng)配設(shè)的數(shù)據(jù)線15到達(dá)接收機(jī)5，且在那里可如圖1所說(shuō)明的那樣被處理?？梢钥吹剑瑘D2所示發(fā)射機(jī)3可以承擔(dān)一定的在圖1中須由接收機(jī)5單獨(dú)實(shí)施的功能。而且，絕對(duì)沒(méi)有必要非得建立用于傳遞原始光信號(hào)形式的發(fā)射信號(hào)的數(shù)據(jù)線15；完全可以想象的而且也許也是有優(yōu)點(diǎn)的是，該業(yè)已在發(fā)射機(jī)3中的光發(fā)射信號(hào)以合適的電子形式被傳送，而且作為電子信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)線15送至最終的接收機(jī)5。關(guān)于發(fā)射接收機(jī)13的應(yīng)用可能性，有關(guān)圖1的敘述在此仍直接適用。
圖3所示實(shí)施例在許多方面對(duì)應(yīng)于圖1所示的實(shí)施例，因此對(duì)圖1實(shí)施例的說(shuō)明完全也可用來(lái)對(duì)圖3作說(shuō)明。在圖3所示實(shí)施例中，光束同樣從發(fā)射機(jī)3到達(dá)發(fā)射接收機(jī)13，在那兒光束基本上用于為一測(cè)量?jī)x器16提供能量；在那兒產(chǎn)生一送往一接收機(jī)4的、具有有關(guān)由測(cè)量?jī)x器16所獲取的測(cè)量值信息的發(fā)射信號(hào)。接收機(jī)4以所述方式具有一用于分析發(fā)射信號(hào)的分析器6，且該分析器6連接至一控制單元8，方法是分析器6讓一恒定電流從一可被通/斷的穩(wěn)流電源10流到該控制單元8中。在控制單元8中，該電流到達(dá)一積分器12；該積分器12產(chǎn)生一輸出信號(hào)；該信號(hào)以所述方式輸入發(fā)射機(jī)3，用于控制光束強(qiáng)度。該實(shí)施例的特殊點(diǎn)是它具有一調(diào)整環(huán)路，該調(diào)整環(huán)路直接接入在發(fā)射機(jī)3、發(fā)射接收機(jī)13和接收機(jī)4之間的封閉回路中。在這種情況下，為發(fā)射接收機(jī)13補(bǔ)充一裝置，它確定輸入光束的強(qiáng)度，且為有待送往接收機(jī)4的發(fā)射信號(hào)附加一信息，從該信息可導(dǎo)出一結(jié)論是否可將光束的強(qiáng)度視為是足夠大的。為此在本實(shí)施例中配設(shè)一檢測(cè)器18例如是一光電二極管，用于確定光束強(qiáng)度；一觸發(fā)器19，它給出一信號(hào)，由該信號(hào)可斷定該確定的光束強(qiáng)度是否高于或低于一確定的最小值；以及一發(fā)送器20，它為要從發(fā)射機(jī)13送出的發(fā)射信號(hào)附設(shè)一相應(yīng)的信息?？梢岳斫?，分析器6的建立是為了能利用該信息。這些內(nèi)容均在有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員的能力范圍之內(nèi)，在此無(wú)需進(jìn)一步說(shuō)明。積分器12在本實(shí)施例中起著如圖1所描述的重要作用，它被輔以一放電器21，在本例中它是一與積分器12的電容器并聯(lián)的電阻21。該電阻21使在切斷穩(wěn)流電源10之后積分器12的輸出信號(hào)不再保持恒定，而是以一定的時(shí)間常數(shù)衰減。與之相應(yīng)，由積分器12調(diào)節(jié)到發(fā)射機(jī)3中的光束強(qiáng)度也不再保持恒定，而是同樣地相應(yīng)衰減。如果光束強(qiáng)度一直衰減到使得由檢測(cè)器18、觸發(fā)器19和發(fā)送器20組成的裝置確定十分小的光束強(qiáng)度并為待送入接收機(jī)4的發(fā)射信號(hào)附設(shè)一相應(yīng)的信息，那么分析器6使得穩(wěn)流電源10重新接通。從而重新給積分器12輸入恒定電流，而且積分器的輸出信號(hào)一直被提高，直到在發(fā)射接收機(jī)13中接收到的光束強(qiáng)度重新足夠高為止。因此產(chǎn)生一封閉的調(diào)整環(huán)路，它直接被嵌入由發(fā)射機(jī)3、發(fā)射接收機(jī)13和接收機(jī)4組成的閉環(huán)調(diào)整環(huán)路中。該調(diào)整環(huán)路的特征尤其是要調(diào)整的參數(shù)直接在用戶上、在本例中是在發(fā)射接收機(jī)13上確定，并因此可立即考慮所有影響將光束從發(fā)射機(jī)3傳送至接收機(jī)13以及將發(fā)射信號(hào)從發(fā)射接收機(jī)13傳遞至接收機(jī)4的影響參數(shù)。
本發(fā)明的裝置能夠在相應(yīng)的發(fā)射機(jī)和相應(yīng)的接收機(jī)之間自動(dòng)地且多次可重復(fù)地建立一種由光束和由該光束所產(chǎn)生的發(fā)射信號(hào)所實(shí)現(xiàn)的連接，其中，在發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)中的老化效應(yīng)和其他漂移效應(yīng)均可可靠地加以補(bǔ)償。
老化效應(yīng)尤其可出現(xiàn)在置入發(fā)射機(jī)中用于產(chǎn)生光束的半導(dǎo)體激光器中。老化效應(yīng)例如以這樣的形態(tài)所表現(xiàn)出來(lái)一在切斷電源前調(diào)好的用于激光器電流的值在重新起動(dòng)之后僅僅只能產(chǎn)生一強(qiáng)度十分小的光束。因此有必要后續(xù)調(diào)整激光器電流。在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，不但對(duì)過(guò)低光束強(qiáng)度的檢測(cè)而且對(duì)激光器電流的后續(xù)調(diào)整并因此對(duì)光束強(qiáng)度的后續(xù)調(diào)整均是自動(dòng)進(jìn)行的。在這里尤其突出的是，激光器電流也可由一積分器的輸出來(lái)控制。該輸出使激光器電流連續(xù)提高，直至所產(chǎn)生的光束具有一足夠大的強(qiáng)度為止。激光器電流之后被暫時(shí)恒定地保持在所達(dá)到的值之上。
本發(fā)明尤其適合應(yīng)用在電能分配網(wǎng)中的測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)，其中，該測(cè)量系統(tǒng)可具有極高的電位。在這種情況下，所述的自動(dòng)運(yùn)行相對(duì)于在現(xiàn)有技術(shù)中普通的手工操作來(lái)說(shuō)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，尤其是在切斷裝置的供應(yīng)電壓之后，因?yàn)樵趹?yīng)用于電能分配網(wǎng)時(shí)，常常要求非常迅速地重新接通電源，而且裝置也能被安置在十分不易接近的位置上。
權(quán)利要求
1.一種用于接收發(fā)射信號(hào)和發(fā)射強(qiáng)度可調(diào)的光束的裝置，其中所述光束產(chǎn)生所述發(fā)射信號(hào)，該裝置包括-一用于發(fā)射光束的發(fā)射機(jī)(3)，它具有一調(diào)節(jié)光束強(qiáng)度的調(diào)節(jié)器；以及-一用于接收發(fā)射信號(hào)的接收機(jī)(5)，它具有一當(dāng)發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度超過(guò)一預(yù)定極限值時(shí)能給出一閾值信號(hào)的分析器(6)；其特征在于-一給出起動(dòng)信號(hào)的發(fā)送器(7)，以起動(dòng)發(fā)射信號(hào)；-一與分析器(6)、發(fā)送器(7)和調(diào)節(jié)器(4)相連接的控制單元(8)，它在接收到來(lái)自發(fā)送器(7)的起動(dòng)信號(hào)之后控制調(diào)節(jié)器(4)，使得調(diào)節(jié)器(4)將強(qiáng)度調(diào)節(jié)至一個(gè)值，該值基本上從零開(kāi)始連續(xù)升高，直至分析器(6)給出閾值信號(hào)為止，而且該控制單元(8)在其后能使調(diào)節(jié)器(4)保持不變直至接收一新的起動(dòng)信號(hào)為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，它還具有一與接收機(jī)(5)、發(fā)射機(jī)(3)、分析器(6)和調(diào)節(jié)器(4)相連接的調(diào)整器(9)，由該調(diào)整器(9)在閾值信號(hào)發(fā)出之后來(lái)調(diào)整光束強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，控制單元(8)具有一積分器，一用于積分的恒定信號(hào)輸入該積分器，而且該積分器與調(diào)節(jié)器(4)相連接，用于根據(jù)對(duì)該恒定信號(hào)的一個(gè)積分來(lái)調(diào)節(jié)光束強(qiáng)度。
4.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中，在發(fā)射機(jī)(3)和接收機(jī)(5)之間接入一發(fā)射接收機(jī)(13)，它接收來(lái)自發(fā)射機(jī)(3)的光束并將該發(fā)射信號(hào)送到接收機(jī)(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，發(fā)射機(jī)(3)和發(fā)射接收機(jī)(13)被設(shè)計(jì)成可由光束為發(fā)射接收機(jī)(13)提供能量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其中，發(fā)射接收機(jī)(13)包含一測(cè)量?jī)x器(16)，測(cè)量數(shù)據(jù)可從該測(cè)量?jī)x器借助于發(fā)射信號(hào)被傳遞到接收機(jī)(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，發(fā)射接收機(jī)(13)具有一種機(jī)構(gòu)(18、19、20)，它用于將光束強(qiáng)度與極限值作比較，而且將該比較信息附加給發(fā)射信號(hào)；設(shè)有分析器(6)和控制單元(8)，當(dāng)依據(jù)該比較信息獲知光束強(qiáng)度低于極限值時(shí)，它們將調(diào)節(jié)光束強(qiáng)度使之連續(xù)增加。
8.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中，配設(shè)一與發(fā)射機(jī)(3)相連接的第一光波導(dǎo)體(1)以引導(dǎo)光束。
9.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中，發(fā)射信號(hào)設(shè)計(jì)成光信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，配設(shè)一與接收機(jī)(5)相連接的第二光波導(dǎo)體(2)以引導(dǎo)發(fā)射信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，配設(shè)唯一的光波導(dǎo)體(14)以引導(dǎo)光束和引導(dǎo)發(fā)射信號(hào)。
12.上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述裝置的應(yīng)用，其中，由光束為測(cè)量?jī)x器(16)提供能量，而且將一由測(cè)量?jī)x器(16)發(fā)出的發(fā)射信號(hào)引導(dǎo)到接收機(jī)(5)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的應(yīng)用，其中，實(shí)施測(cè)量的測(cè)量?jī)x器(16)被連接到電能分配網(wǎng)(17)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于接收發(fā)射信號(hào)和發(fā)射強(qiáng)度可調(diào)的光束的裝置,其中,所述光束產(chǎn)生所述發(fā)射信號(hào)。該裝置包括一發(fā)射光束的發(fā)射機(jī)(3),該發(fā)射機(jī)具有一調(diào)節(jié)光束強(qiáng)度的調(diào)節(jié)器(4);一接收發(fā)射信號(hào)的接收機(jī)(5),該接收機(jī)(5)具有一分析器(6),它在發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度超過(guò)一預(yù)定極限值時(shí)給出一閾值信號(hào);以及一給出起動(dòng)信號(hào)的發(fā)送器(7),以起動(dòng)發(fā)射信號(hào)。此外,該裝置還具有一與分析器(6)、發(fā)送器(7)和調(diào)節(jié)器(4)相連接的控制單元(8),它在接收到來(lái)自發(fā)送器(7)的起動(dòng)信號(hào)之后在調(diào)節(jié)器(4)上將光束強(qiáng)度基本上從零起連續(xù)增加地調(diào)節(jié),直至分析器(6)給出閾值信號(hào)為止,而且在其后將調(diào)節(jié)器(4)保持不變,直至接收一新的起動(dòng)信號(hào)為止。該裝置尤其可與一設(shè)計(jì)成發(fā)射接收機(jī)(13)的測(cè)量機(jī)構(gòu)一起應(yīng)用于電能分配網(wǎng)中。
文檔編號(hào)H04B10/40GK1266566SQ98807980
公開(kāi)日2000年9月13日 申請(qǐng)日期1998年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月8日
發(fā)明者沃爾特·格羅斯, 埃克特·巴托希, 弗朗茲－約瑟夫·昂特拉斯 申請(qǐng)人:西門子公司