一种基于fpga的温度监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于FPGA的温度监测装置，包括光源、第一耦合器、F-P标准具、第二耦合器、环形器、光纤光栅温度传感器、第一光电探测器、第二光电探测器和数据采集处理模块，光源与第一耦合器连通，第一耦合器形成有两个分路，其中一路光强小的与F-P标准具、第一光电探测器和数据采集模块顺序连通，而另一路光强大的则与第二耦合器、环形器和光纤光栅温度传感器顺序连通，光纤光栅温度传感器设置在待测物体上，此外，环形器同时与第二光电探测器、数据采集处理模块顺序连通。本实用新型具有高绝缘性和抗电磁场干扰性能，安全性高，可对温度进行实时监测。
【专利说明】—种基于FPGA的温度监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种温度监测装置，尤其是涉及一种能够应用于发电厂、变电站电气设备的基于FPGA的温度监测装置，属于传感【技术领域】。
【背景技术】
[0002]普通的温度监测方法主要采用热电偶、热电阻、半导体温度传感器等温度传感元件实现的，这种方法要么传感器本身带有金属，要么需要金属导线传输信号，在紧凑的开关柜内，要实现系统可靠的绝缘困难重重。
[0003]红外测温方法虽为非接触式测温，但它易受环境及周围的电磁场干扰，目前常用的是利用手持式红外热成像仪或点测仪进行人工非在线式温度测量。当需要在线监测时，由于红外测温探头需要与被测点保持一定的距离，探头的安装以及温度信号的传输同样非常困难。
实用新型内容
[0004]为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有高绝缘性和抗电磁场干扰性能、安全性高的基于FPGA的温度监测装置。
[0005]为达到上述目的，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的:
[0006]一种基于FPGA的温度监测装置，其特征在于，包括光源、第一耦合器、F-P标准具、第二耦合器、环形器、光纤光栅温度传感器、第一光电探测器、第二光电探测器和数据采集处理模块，所述的光源与第一耦合器连通，所述的第一耦合器形成有两个分路，其中一路光强小的与F-P标准具、第一光电探测器和数据采集模块顺序连通，而另一路光强大的则与第二耦合器、环形器和光纤光栅温度传感器顺序连通，所述的光纤光栅温度传感器设置在待测物体上，此外，所述的环形器同时与第二光电探测器、数据采集模块顺序连通。
[0007]进一步，所述的光源为可调谐光源。
[0008]所述的第一耦合器为1:9耦合器。
[0009]而所述的第二耦合器为1X4耦合器。
[0010]此外，所述的数据采集处理模块为基于FPGA的数据采集处理模块。
[0011]更进一步，所述的基于FPGA的温度监测装置还包括报警装置，所述的报警装置与所述的数据采集处理模块连通，且所述的报警装置为蜂鸣器
[0012]而所述的基于FPGA的温度监测装置还包括液晶显示屏，所述的液晶显示屏与所述的数据采集处理模块连通。
[0013]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过采用光纤光栅温度传感器进行温度监测，利用光纤传输温度信号，实现了整个监测系统的光纤化，而由于光纤固有的高绝缘性和抗电磁场干扰性能，保证了整个监测系统的安全性，有效解决了传统温度监测装置绝缘困难或传输困难的问题，此外，本实用新型结构简单，可对被测设置进行实时温度监测，提高了监测精度。【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1为本实用新型一实施例的结构示意图。
[0015]图中主要附图标记含义为:
[0016]1、光源2、第一稱合器3、F_P标准具
[0017]4、第二耦合器5、环形器6、光纤光栅温度传感器
[0018]71、第一光电探测器 72、第二光电探测器8、数据采集处理模块。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行具体的介绍。
[0020]图1为本实用新型一实施例的结构示意图。
[0021]如图1所示:基于FPGA的温度监测装置，包括光源1、第一耦合器2、F_P标准具3、第二耦合器4、环形器5、光纤光栅温度传感器6、第一光电探测器71、第二光电探测器72和数据采集处理模块8，在本实施方式中，所述的光源I为可调谐光源，其输出为波长可调谐的窄带光，第一耦合器2为1:9耦合器，第二耦合器4为I X 4耦合器，而所述的数据采集处理模块8则为基于FPGA的数据采集处理模块，其主要用于对第一光电探测器71检测到的F-P标准具3输出的信号与第二光电探测器72检测到的光纤光栅温度传感器6反馈的信号进行处理与解调。
[0022]且在本实施方式中，所述的光源I与第一耦合器2连通，此时，所述的光源I经过第一耦合器2后形成两个分路，即光源分成光强不同的两部分，其中一路光强小的与F-P标准具3，第一光电探测器71和数据采集模块8顺序连通，其中，F-P标准具3对可调谐光源输出的窄带光波长进行标定、而另一路光强大的则与第二耦合器4、环形器5和光纤光栅温度传感器6顺序连通，用于温度传感，所述的光纤光栅温度传感器6设置在待测物体上，具体安装方式可以采用粘胶、捆绑或螺丝等方式将光纤光栅温度传感器6紧贴到待测物体表面，使光纤光栅温度传感器6能够接收到待测物体的温度，在本实施例中，所述的环形器5和光纤光栅温度传感器6均设置有四组，且两两对应连通，而四组环形器5则同时与1X4耦合器连通，此外，所述的环形器5同时与第二光电探测器72、数据采集模块顺序8连通，此时，第二光电探测器72用于监测光纤光栅温度传感器6反射光波长的变化来实现对温度的监测。
[0023]此外，所述的基于FPGA的温度监测装置还包括报警装置和液晶显示屏，所述的报警装置和液晶显示屏分别与所述的数据采集处理模块8连通，其中，所述的报警装置为蜂鸣器。
[0024]本实用新型的具体监测过程为:开通光源I和基于FPGA的数据采集处理模块8的电路板光源开关，进入工作状态。其中，光源I中光强较小部分进入F-P标准具3，之后被第一光电探测器71检测，再输入数据采集处理模块8进行处理，用于对光波长进行标定。而光强较大的部分经1X4耦合器、环形器5进入光纤光栅传感器6，用于温度传感。
[0025]当待测物体温度发生变化时，光纤光栅传感器6反射光波长会随温度改变发生漂移，第二光电探测器72检测到反射光，再输入数据采集处理模块8进行处理，通过对反射光波长的监测，判断出待测物体的实际温度，实现对温度的实时测量，数据采集处理模块8的液晶显示屏显示待测物体的当前温度。
[0026]而当监测的待测物体的温度超出报警温度时(报警温度根据需要提前设置好)，液晶显示屏会提示温度超出规定值，同时报警装置即蜂鸣器会响起，并持续报警，达到监测的目的。
[0027]本实用新型按照上述实施例进行了说明应当理解，上述实施例不以任何形式限定本实用新型，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于FPGA的温度监测装置，其特征在于，包括光源、第一耦合器、F-P标准具、第二耦合器、环形器、光纤光栅温度传感器、第一光电探测器、第二光电探测器和数据采集处理模块，所述的光源与第一耦合器连通，所述的第一耦合器形成有两个分路，其中一路光强小的与F-P标准具、第一光电探测器和数据采集模块顺序连通，而另一路光强大的则与第二耦合器、环形器和光纤光栅温度传感器顺序连通，所述的光纤光栅温度传感器设置在待测物体上，此外，所述的环形器同时与第二光电探测器、数据采集处理模块顺序连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的温度监测装置，其特征在于，所述的光源为可调谐光源。
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的温度监测装置，其特征在于，所述的第一耦合器为1:9稱合器。
4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的温度监测装置，其特征在于，所述的第二耦合器为1X4稱合器。
5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的温度监测装置，其特征在于，所述的数据采集处理模块为基于FPGA的数据采集处理模块。
6.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的温度监测装置，其特征在于，还包括报警装置，所述的报警装置与所述的数据采集处理模块连通。
7.根据权利要求6所述的一种基于FPGA的温度监测装置，其特征在于，所述的报警装置为蜂鸣器。
8.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的温度监测装置，其特征在于，还包括液晶显示屏，所述的液晶显示屏与所述的数据采集处理模块连通。
【文档编号】G01K11/32GK203672518SQ201320866492
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】宋旻, 李陆梅, 张爱平, 丁春华, 胡超, 陈飞昊, 俞雪阳 申请人:宋旻, 李陆梅, 南京源纳科技有限公司