专利名称：共模信号因子过滤装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光纤振动传感技术，尤其涉及一种共模信号因子过滤装置。[0002]
背景技术：
光在光纤振动传感领域一般采用的干涉仪中选用的3x3耦合器把探测光纤中的反射光干涉后分出两路对称的光，再经光电转换器转换为电压信号，之后提取出有用的信号。这两路光信号中包含着共模分量和差分分量。在实际应用中，所述差分分量是实际有用的信号。现有技术中，对每一路光信号进行光电放大再做减法运算，进而得到差分信号，如下图l所示。 这在多数情况下都是可行的，通过上述差动运算器可以把共模分量(公式"U =
A-b"中的"A")消除掉，得到与光纤某处振动信号相关的差模信号2b。 然而，在实际应用中，熔接节点损耗、接头衰减特别是在野外应用中光纤所受的压
力、应力温度等环境指数都不尽相同，这都会导致输入到光电探测器的两路的共模分量系
数不一致。这样在实际应用中就会使输出信号出现整体漂移，甚至出现差动放大电路的输
出饱和。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种共模信号因子过滤装置，可使振动传感技术中提取差模信号的精度更准确。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案 —种共模信号因子过滤装置，包括相干涉光信号光路和检测与调节接口 。所述的光路包括干涉仪的两路反射光，经探测器1和探测器2 获取所述第一光信号和第二光信号的电压信号，所述第一电压信号和第二电压信
号又经各放大电路1和放大电路2放大后，输出给差动放大电路最后得到有用的差模信号。 所述的放大电路1、放大电路2与所述差动放大电路之间设置检测与调节接口的
两个采集线，其特征在于，通过两个采集信号线在检测与调节接口处可以检测两个电压信
号的波形，然后根据检测波形的共模分量和差量分量对所述电压信号进行调节。 所述的放大电路1与所述差动放大电路之间设置程控放大或衰减器，其控制端连
接到检测与调节接口 ，检测与调节接口可以调节其放大或衰减第一 电压信号的倍数。 本实用新型首先提取两路光电通路中的电压信号的共模分量，通过检测与调节接
口检测所述共模分量，再根据检测结果通过所述程控放大或衰减器对电压信号进行调节，
进而消除共模分量系数。之后，通过差动放大电路所获得大的电压信号的差模分量准确度更高。
图1为现有相干涉光信号差模分量提取装置的示意图。[0015] 图2为本实用新型的共模信号系数消除装置的示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。 如图2示出了根据本实用新型较佳实施例的共模信号系数消除装置。包括第一光电通路和第二光电通路。第一光电通路包括光电探测器l以及放大电路l。类似地，第二光电通路包括光电探测器2以及放大电路2。 光电探测器l以及光电探测器2分别探测干涉仪传出的两路相关联光转换成相关联的包括差模分量和共模分量的电压信号。本实施例中，设光电探测器1测得的第一电压信号为仏=i！ (A-b)，而光电探测器202测得的第二电压信号为^二A+b，其中A为光信号中的共模分量，b为光信号的差模分量。由于A为共模分量，b为差模分量，因此，两路光信号的共模分量A相同，而差模分量b大小相等，相位相差为固定值(例如选用1*!!等分耦合器相位相差2Ji/n)。此外共模信号系数ii表示由装置自身和环境引起的误差，例如熔接节点损耗、接头衰减，特别是在野外应用中光纤所受的压力、应力温度等，造成的光信号的误差。 所述放大电路1与差动放大器之间连接程控衰减或放大器及检测与调节接口的一个检测输入端，用以通过示波器检测第一 电压信号的波形。 所述检测与调节接口的另一检测输入端设置在放大电路2与差动放大器之间，用以通过示波器检测第二电压信号的波形。若检测的第一与第二电压信号的波形共模分量不同，则通过检测与调节接口调节程控与衰减放大器把第一与第二电压信号的波形共模分量调节一致。 由此，传到放大电路的第一电压信号以及第二电压信号为两个共模分量无差异的电压信号。差动放大电路对经放大的所述两个无差异的电压信号进行减法运算，从而得到其中准确的差模信号，达到消除共模信号系数的功能。[0022] 上述实施例具有如下优点。 1、可对光电通路上的电压信号进行调节，更准确的消除共模信号系数。 2、可以通过所述通讯输出端口输出诊断信息，确保共模信号系数消除装置的稳定性。 这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其他形式、结构、布置、比例，以及用其他元件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其他变形和改变。
权利要求一种共模信号因子过滤装置，包括激光器连接干涉仪，干涉仪连接着探测光纤，在探测光纤的尾端反光镜；所述干涉仪连接光电探测器1和光电探测器2，分别将干涉仪信号将电压；光电探测器1连接放大电路1，光电探测器2连接放大电路2，最后连接差动放大电路；其特征在于，放大电路1与差动放大电路之间连接有程控放大或衰减器；所述程控放大或衰减器，其特征在于，其受检测及调节端口控制，可调节或衰减所在电路的电信号；所述的检测及调节端口有两个检测输入端，其一连接在程控放大或衰减器与差动放大电路之间，另一连接在放大电路2与差动放大电路之间。
2. 根据权利要求1所述的共模信号因子过滤装置，其特征在于所述检测及调节端口的两个检测输入端，把所在电路的电压输入到检测及调节端口 ，该端口可显示两电压的波形。
3. 根据权利要求1所述的共模信号因子过滤装置，其特征在于所述程控放大或衰减器的控制端连接到检测及调节端口 ，通过检测及调节端口可依据该端口显示的两电压波形来调节程控放大或衰减器调节所在电路的电压。
4. 根据权利要求2所述的检测及调节端口显示两电压，其特征在于所述电压包括共模差量与差模分量。
专利摘要本实用新型所要解决的技术问题是提供一种共模信号因子过滤装置。本实用新型包括第一光电通路和第二光电通路。第一光电通路包括光电探测器1以及放大电路1。类似地，第二光电通路包括光电探测器2以及放大电路2。放大电路1与差动放大器之间连接程控衰减或放大器及检测与调节接口的一个检测输入端，用以通过示波器检测第一电压信号的波形。若检测的第一与第二电压信号的波形共模分量不同，则通过检测与调节接口调节程控与衰减放大器把第一与第二电压信号的波形共模分量调节一致，使传到放大电路的第一电压信号以及第二电压信号为两个共模分量无差异的电压信号。差动放大电路对经放大的所述两个无差异的电压信号进行减法运算，从而得到其中准确的差模信号，达到消除共模信号系数的功能。
文档编号G01H9/00GK201540155SQ20092007278
公开日2010年8月4日 申请日期2009年5月22日 优先权日2009年5月22日
发明者仝芳轩, 刘亮, 周正仙, 席刚, 张大成, 皋魏 申请人:上海华魏光纤传感技术有限公司