专利名称：具有周期性输出的测量或检测装置的量程扩展方法
技术领域：
本发明是一种具有周期性输出的测量或检测装置的量程扩展方法，特别是光纤法布里-泊罗腔液位传感器的量程扩展方法，属于光纤法布里-泊罗腔液位传感器的量程扩展方法的创新技术。
背景技术：
现有具有周期性输出的测量或检测装置的绝对分辨率与量程大都相矛盾，量程越大则绝对分辨率越�。蚨诼惴直媛室蟮那榭鱿履延谔岣咂淞砍蹋缇哂兄芷谛允涑龅墓庀朔ú祭�-珀罗腔液位传感器，由于其光强度变化是腔深度的周期函数，近似余弦函数输出，因此，其光强度与腔长度并非一一对应，并且在极值附近变化率很小难以分辨。这样只有使用半个周期里的上升或者下降段的一部分，比如使用1/4个周期，来获得良好的近似线性分辨率，但是，这就有很大的局限性在光强度的有限变化范围和分辨率极限内，液位的量程越大则绝对分辨率越小。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种既可满足绝对分辨率的要求，又可提高其量程的具有周期性输出的测量或检测装置的量程扩展方法。本发明简单易行，效果好。
本发明的原理图如附图所示，包括有两个具有周期性输出的测量或检测装置(1)、(2)，两个具有周期性输出的测量或检测装置(1)、(2)的工作点相互错开1/4周期，并交替进行输出。
上述两个具有周期性输出的测量或检测装置(1)、(2)为光纤法布里-泊罗腔液位传感头单元。
上述两个光纤法布里-泊罗腔液位传感头单元的初始腔长度不同，其光强输出P1、P2与对应腔长度的曲线错开1/4个周期。
本发明采用两个具有周期性输出的测量或检测装置使其工作点相互错开1/4周期，并交替输出的方法进行检测，因此，其既可满足绝对分辨率的要求，又可提高其量程。本发明是一种简单易行，效果好的具有周期性输出的测量或检测装置的量程扩展方法。
图1为本发明的原理图。
具体实施例方式实施例本发明的原理图如图1所示，包括有两个具有周期性输出的测量或检测装置(1)、(2)，两个具有周期性输出的测量或检测装置(1)、(2)的工作点相互错开1/4周期，并交替进行输出。
本实施例中，上述两个具有周期性输出的测量或检测装置(1)、(2)为光纤法布里-泊罗腔液位传感头单元。两个光纤法布里-泊罗腔液位传感头单元的初始腔长度不同，其光强输出P1、P2与对应腔长度的曲线错开1/4个周期，也就是使得腔长度错开1/8光波长，如图1所示，当光纤法布里-泊罗腔液位传感头单元B处在上升沿变化率大的近似线性的区间段[B1-B2]时，单元A则处于极大值附近变化率小的非线性的区间段[A1-A2]，待B上升到达极大值附近变化率小的非线性的区间段[B2-B3]时候，A恰好走过了极大值附近变化率小的非线性区间段[A1-A2]，而到达下降沿变化率大的线性区间段[A2-A3]；如此交替进行下去。
由于光纤法布里-珀罗腔液位传感器的光强度变化是腔深度的周期函数，近似余弦函数输出，其上升沿与下降沿是完全对称的，A、B传感头二者的变化率大的线性区间段实现了互补和接续。把二者结合起来使得在整个过程中都是工作在变化率较大的线性区间，避开了极值附近难以分辨的区间，这就扩展了量程实际可以检测的范围，并且这种扩展并不牺牲绝对分辨率。
这种扩展，在数学上是可以无限制地外推到每一个周期的。考虑到物理条件的约束，例如应变片所承受的应变有限，只可以使用有限个周期。即便如此，假如从原来只能使用1/4波长光程(1/8腔长度变化)到使用10波长光程(5波长的腔长度变化)，可用的范围就是单头的40倍。本实施例利用软件控制的办法，来达到上述输出的交替利用。
权利要求
1.一种具有周期性输出的测量或检测装置的量程扩展方法，其特征在于包括有两个具有周期性输出的测量或检测装置(1)、(2)，两个具有周期性输出的测量或检测装置(1)、(2)的工作点相互错开1/4周期，并交替进行输出。
2.根据权利要求1所述的具有周期性输出的测量或检测装置的量程扩展方法，其特征在于上述两个具有周期性输出的测量或检测装置(1)、(2)为光纤法布里-泊罗腔液位传感头单元。
3.根据权利要求2所述的具有周期性输出的测量或检测装置的量程扩展方法，其特征在于上述两个光纤法布里-泊罗腔液位传感头单元的初始腔长度不同，其光强输出P1、P2与对应腔长度的曲线错开1/4个周期。
全文摘要
本发明是一种具有周期性输出的测量或检测装置的量程扩展方法。包括有两个具有周期性输出的测量或检测装置(1)、(2)，两个具有周期性输出的测量或检测装置(1)、(2)的工作点相互错开1/4周期，并交替进行输出。上述两个具有周期性输出的测量或检测装置(1)、(2)为光纤法布里－泊罗腔液位传感头单元。上述两个光纤法布里－泊罗腔液位传感头单元的初始腔长度不同，其光强输出P1、P2与对应腔长度的曲线错开1/4个周期。本发明既可满足绝对分辨率的要求，又可提高其量程，是一种简单易行，效果好的具有周期性输出的测量或检测装置的量程扩展方法。
文档编号G01F23/284GK1621785SQ20041007725
公开日2005年6月1日 申请日期2004年12月10日 优先权日2004年12月10日
发明者高应俊, 黄伟荣, 刘志麟 申请人:暨南大学
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