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一種基于fpga的溫度監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置，包括光源、第一耦合器、F-P標(biāo)準(zhǔn)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(cè)器、第二光電探測(cè)器和數(shù)據(jù)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(gè)分路，其中一路光強(qiáng)小的與F-P標(biāo)準(zhǔn)具、第一光電探測(cè)器和數(shù)據(jù)采集模塊順序連通，而另一路光強(qiáng)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(shè)置在待測(cè)物體上，此外，環(huán)形器同時(shí)與第二光電探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集處理模塊順序連通。本實(shí)用新型具有高絕緣性和抗電磁場(chǎng)干擾性能，安全性高，可對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
【專利說(shuō)明】—種基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種溫度監(jiān)測(cè)裝置，尤其是涉及一種能夠應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)備的基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置，屬于傳感【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]普通的溫度監(jiān)測(cè)方法主要采用熱電偶、熱電阻、半導(dǎo)體溫度傳感器等溫度傳感元件實(shí)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(dǎo)線傳輸信號(hào)，在緊湊的開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠的絕緣困難重重。
[0003]紅外測(cè)溫方法雖為非接觸式測(cè)溫，但它易受環(huán)境及周?chē)碾姶艌?chǎng)干擾，目前常用的是利用手持式紅外熱成像儀或點(diǎn)測(cè)儀進(jìn)行人工非在線式溫度測(cè)量。當(dāng)需要在線監(jiān)測(cè)時(shí)，由于紅外測(cè)溫探頭需要與被測(cè)點(diǎn)保持一定的距離，探頭的安裝以及溫度信號(hào)的傳輸同樣非常困難。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有高絕緣性和抗電磁場(chǎng)干擾性能、安全性高的基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括光源、第一耦合器、F-P標(biāo)準(zhǔn)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(cè)器、第二光電探測(cè)器和數(shù)據(jù)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(gè)分路，其中一路光強(qiáng)小的與F-P標(biāo)準(zhǔn)具、第一光電探測(cè)器和數(shù)據(jù)采集模塊順序連通，而另一路光強(qiáng)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(shè)置在待測(cè)物體上，此外，所述的環(huán)形器同時(shí)與第二光電探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集模塊順序連通。
[0007]進(jìn)一步，所述的光源為可調(diào)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(shù)據(jù)采集處理模塊為基于FPGA的數(shù)據(jù)采集處理模塊。
[0011]更進(jìn)一步，所述的基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置還包括報(bào)警裝置，所述的報(bào)警裝置與所述的數(shù)據(jù)采集處理模塊連通，且所述的報(bào)警裝置為蜂鳴器
[0012]而所述的基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置還包括液晶顯示屏，所述的液晶顯示屏與所述的數(shù)據(jù)采集處理模塊連通。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過(guò)采用光纖光柵溫度傳感器進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，利用光纖傳輸溫度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的光纖化，而由于光纖固有的高絕緣性和抗電磁場(chǎng)干擾性能，保證了整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安全性，有效解決了傳統(tǒng)溫度監(jiān)測(cè)裝置絕緣困難或傳輸困難的問(wèn)題，此外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可對(duì)被測(cè)設(shè)置進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)，提高了監(jiān)測(cè)精度?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中主要附圖標(biāo)記含義為:
[0016]1、光源2、第一稱合器3、F_P標(biāo)準(zhǔn)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(cè)器 72、第二光電探測(cè)器8、數(shù)據(jù)采集處理模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體的介紹。
[0020]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]如圖1所示:基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置，包括光源1、第一耦合器2、F_P標(biāo)準(zhǔn)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(cè)器71、第二光電探測(cè)器72和數(shù)據(jù)采集處理模塊8，在本實(shí)施方式中，所述的光源I為可調(diào)諧光源，其輸出為波長(zhǎng)可調(diào)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(shù)據(jù)采集處理模塊8則為基于FPGA的數(shù)據(jù)采集處理模塊，其主要用于對(duì)第一光電探測(cè)器71檢測(cè)到的F-P標(biāo)準(zhǔn)具3輸出的信號(hào)與第二光電探測(cè)器72檢測(cè)到的光纖光柵溫度傳感器6反饋的信號(hào)進(jìn)行處理與解調(diào)。
[0022]且在本實(shí)施方式中，所述的光源I與第一耦合器2連通，此時(shí)，所述的光源I經(jīng)過(guò)第一耦合器2后形成兩個(gè)分路，即光源分成光強(qiáng)不同的兩部分，其中一路光強(qiáng)小的與F-P標(biāo)準(zhǔn)具3，第一光電探測(cè)器71和數(shù)據(jù)采集模塊8順序連通，其中，F(xiàn)-P標(biāo)準(zhǔn)具3對(duì)可調(diào)諧光源輸出的窄帶光波長(zhǎng)進(jìn)行標(biāo)定、而另一路光強(qiáng)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(shè)置在待測(cè)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(cè)物體表面，使光纖光柵溫度傳感器6能夠接收到待測(cè)物體的溫度，在本實(shí)施例中，所述的環(huán)形器5和光纖光柵溫度傳感器6均設(shè)置有四組，且兩兩對(duì)應(yīng)連通，而四組環(huán)形器5則同時(shí)與1X4耦合器連通，此外，所述的環(huán)形器5同時(shí)與第二光電探測(cè)器72、數(shù)據(jù)采集模塊順序8連通，此時(shí)，第二光電探測(cè)器72用于監(jiān)測(cè)光纖光柵溫度傳感器6反射光波長(zhǎng)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的監(jiān)測(cè)。
[0023]此外，所述的基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置還包括報(bào)警裝置和液晶顯示屏，所述的報(bào)警裝置和液晶顯示屏分別與所述的數(shù)據(jù)采集處理模塊8連通，其中，所述的報(bào)警裝置為蜂鳴器。
[0024]本實(shí)用新型的具體監(jiān)測(cè)過(guò)程為:開(kāi)通光源I和基于FPGA的數(shù)據(jù)采集處理模塊8的電路板光源開(kāi)關(guān)，進(jìn)入工作狀態(tài)。其中，光源I中光強(qiáng)較小部分進(jìn)入F-P標(biāo)準(zhǔn)具3，之后被第一光電探測(cè)器71檢測(cè)，再輸入數(shù)據(jù)采集處理模塊8進(jìn)行處理，用于對(duì)光波長(zhǎng)進(jìn)行標(biāo)定。而光強(qiáng)較大的部分經(jīng)1X4耦合器、環(huán)形器5進(jìn)入光纖光柵傳感器6，用于溫度傳感。
[0025]當(dāng)待測(cè)物體溫度發(fā)生變化時(shí)，光纖光柵傳感器6反射光波長(zhǎng)會(huì)隨溫度改變發(fā)生漂移，第二光電探測(cè)器72檢測(cè)到反射光，再輸入數(shù)據(jù)采集處理模塊8進(jìn)行處理，通過(guò)對(duì)反射光波長(zhǎng)的監(jiān)測(cè)，判斷出待測(cè)物體的實(shí)際溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量，數(shù)據(jù)采集處理模塊8的液晶顯示屏顯示待測(cè)物體的當(dāng)前溫度。
[0026]而當(dāng)監(jiān)測(cè)的待測(cè)物體的溫度超出報(bào)警溫度時(shí)(報(bào)警溫度根據(jù)需要提前設(shè)置好)，液晶顯示屏?xí)崾緶囟瘸鲆?guī)定值，同時(shí)報(bào)警裝置即蜂鳴器會(huì)響起，并持續(xù)報(bào)警，達(dá)到監(jiān)測(cè)的目的。
[0027]本實(shí)用新型按照上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不以任何形式限定本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括光源、第一耦合器、F-P標(biāo)準(zhǔn)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(cè)器、第二光電探測(cè)器和數(shù)據(jù)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(gè)分路，其中一路光強(qiáng)小的與F-P標(biāo)準(zhǔn)具、第一光電探測(cè)器和數(shù)據(jù)采集模塊順序連通，而另一路光強(qiáng)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(shè)置在待測(cè)物體上，此外，所述的環(huán)形器同時(shí)與第二光電探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集處理模塊順序連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的光源為可調(diào)諧光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的第一耦合器為1:9稱合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的第二耦合器為1X4稱合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集處理模塊為基于FPGA的數(shù)據(jù)采集處理模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，還包括報(bào)警裝置，所述的報(bào)警裝置與所述的數(shù)據(jù)采集處理模塊連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的報(bào)警裝置為蜂鳴器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA的溫度監(jiān)測(cè)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(shù)據(jù)采集處理模塊連通。
【文檔編號(hào)】G01K11/32GK203672518SQ201320866492
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】宋旻, 李陸梅, 張愛(ài)平, 丁春華, 胡超, 陳飛昊, 俞雪陽(yáng) 申請(qǐng)人:宋旻, 李陸梅, 南京源納科技有限公司