一種抗強電磁幹擾的光信號強度監測裝置的製作方法

2023-05-18 22:39:36 4

本實用新型涉及電磁兼容的技術領域，更具體地，涉及一種抗強電磁幹擾的光信號強度監測裝置。

背景技術：

在電磁兼容的敏感度測試中，常常需要檢測的信號有聲音，視頻，燈的亮滅，甚至溫度等等。在敏感度的測試過程中，由於我們通常所使用的監測設備由於都是電子設備，容易受到電磁幹擾的影響，測試的過程中，如果監測到的數據有異常，比較難分清到底是受試設備異常還是本身用來監測的設備異常。所以我們亟待要尋找一種不受電磁幹擾場強影響的設備，可以很好的用來作為電磁敏感度測量中的測量。

現有技術中，將負載模擬器連到暗室/屏蔽室外。整個監測路徑是使用導線連接的。那麼會有幾個缺點：導線過長，會接受到暗室/屏蔽室的電磁幹擾，從而影響測試。導線拉到了暗室/屏蔽室外，增長了線纜，容易導致跟受試樣品實際工作不符合。

現有技術中另一方案是，大多數實驗室使用電磁屏蔽較好的監測裝置（如攝像機等），在監測的過程中，將監測的裝置轉化為光信號，然後通過光纖傳輸到暗室外面，通過暗室外的監測記錄裝置/顯示裝置還原圖像信號。其缺點是，監測裝置體積大，不能接近EUT, 本裝置中，使用的監測裝置為較複雜的，提及較大的攝像機而且使用了很大的屏蔽殼。在監測的過程中不能離EUT很近，否則影響測試結果。因為金屬物體本身影響電磁抗擾度的測試。監測裝置本身的抗擾度很難做到很好。 因為監測裝置為較複雜的電子電器設備，其中有攝像部分以及光電轉換部分，以及內置電源轉換器。 實驗室在使用的過程中常常都會遇到監測設備本身的抗幹擾能力不行。尤其在做高場強的時候更加難以做到很好的抗電磁幹擾。

技術實現要素：

本實用新型為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷，提供一種抗強電磁幹擾的光信號強度監測裝置，儘可能的減小監測過程中的幹擾信號的引入，可以做到整個監測裝置抗很高的電磁幹擾。

為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是：一種抗強電磁幹擾的光信號強度監測裝置，其中，包括屏蔽室，屏蔽室內設有聚光裝置，屏蔽室內設有被測設備；

所述的聚光裝置連接光纖，光纖延伸到屏蔽室外部，監測裝置還包括設於屏蔽室外部且與光纖連接的信號轉換裝置，信號轉換裝置還連接信號記錄儀。

本實用新型中，完全將測試系統放到了屏蔽室/暗室外面，替代監測裝置的是一聚光裝置，該裝置為純光學聚光的（為節省成本可利用放大鏡進行聚光）。聚光裝置以及其後的光纖作為一種光信號傳輸設備，不受電磁信號的幹擾，而且體積可以很小，可以靠近EUT（被測設備）的發光部位採集信號。典型的監測裝置我們可採用如下的電子電路。聚光裝置採集的信號，通過光纖傳給信號轉換裝置，信號轉換裝置將光的強度變化轉化為電信號輸出，本實用新型中的一種典型的就是可以直接使用光敏電阻， 由於光敏電阻具有隨光強度的變化而非常靈敏的電阻變化，所以光敏電阻的組織會隨著光纖傳過來光的強弱而變化。

進一步的，所述的聚光裝置包括聚光鏡，光線通過聚光鏡聚集至光纖。聚光鏡為凸透鏡或其它可聚集光線的鏡片。

進一步的，對於光線將強的信號轉換裝置電路：所述的信號轉換裝置包括分壓電阻、光敏電阻、電壓輸出端Vo，光敏電阻與光纖連接，分壓電阻與光敏電阻串聯後連接電壓輸出端Vo。用於光敏電阻和分壓電阻進行了串聯，所以在電壓輸出端Vo的大小會隨著光敏電阻的大小而變化。也即 光纖傳過來的光強的變化，光敏電阻阻值的變化，電壓輸出Vo變化。 通過Vo的變化，在輸出端就可以通過電壓信號記錄裝置記錄下電壓的變化，從而知道光強的變化。

進一步的，對於光線將弱的信號轉換裝置電路：所述的信號轉換裝置包括光敏電阻、電阻R1、電阻R2、電阻R3，光敏電阻連接光纖，電阻R1、電阻R2連接Vcc端，電阻R3一端連接電壓輸出端Vo，另一端與光敏電阻連接。

進一步的，所述的信號記錄儀為示波器或電壓採集器。信號記錄和顯示裝置，可以使用多種設備進行，實驗室可用示波器，也可以用電壓採集器等來記錄電壓變化波形。

與現有技術相比，有益效果是：本實用新型儘可能的減小監測過程中的幹擾信號的引入，可以做到整個監測裝置抗很高的電磁幹擾。而且簡單便攜，使用方便。本實用新型裝置的結構設計本身，監測設備從暗室內移到了暗室外，改用了我們比較熟知的對光有聚光功能的凸透鏡來進行聚光，同時結構將光纖一頭不接設備而直接用來傳輸光強大小。監測方法：原本光纖是傳輸光通信的數位訊號，而本專利是直接用來傳輸了光強度的模擬量。裝置本身也是一個連接方式的創新。

附圖說明

圖1是本實用新型整體結構示意圖。

圖2是本實用新型聚光裝置示意圖。

圖3是本實用新型對於光線將強的信號轉換裝置電路示意圖。

圖4是本實用新型對於光線將弱的信號轉換裝置電路示意圖。

具體實施方式

附圖僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，並不代表實際產品的尺寸；對於本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。附圖中描述位置關係僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制。

如圖1所示，一種抗強電磁幹擾的光信號強度監測裝置，其中，包括屏蔽室105，屏蔽室105內設有聚光裝置101，屏蔽室105內設有被測設備106；

聚光裝置101連接光纖104，光纖104延伸到屏蔽室105外部，監測裝置還包括設於屏蔽室105外部且與光纖104連接的信號轉換裝置102，信號轉換裝置102還連接信號記錄儀103。

本實施例中，完全將測試系統放到了屏蔽室/暗室外面，替代監測裝置的是一聚光裝置101，該裝置為純光學聚光的（為節省成本可利用放大鏡進行聚光）。聚光裝置101以及其後的光纖104作為一種光信號傳輸設備，不受電磁信號的幹擾，而且體積可以很小，可以靠近EUT（被測設備106）的發光部位採集信號。典型的監測裝置我們可採用如下的電子電路。聚光裝置101採集的信號，通過光纖104傳給信號轉換裝置102，信號轉換裝置102將光的強度變化轉化為電信號輸出，本實用新型中的一種典型的就是可以直接使用光敏電阻， 由於光敏電阻具有隨光強度的變化而非常靈敏的電阻變化，所以光敏電阻的組織會隨著光纖傳過來光的強弱而變化。

如圖2中，聚光裝置包括聚光鏡107，光線通過聚光鏡107聚集至光纖104。聚光鏡為凸透鏡或其它可聚集光線的鏡片。

如圖3中，對於光線將強的信號轉換裝置電路：所述的信號轉換裝置包括分壓電阻、光敏電阻、電壓輸出端Vo，光敏電阻與光纖連接，分壓電阻與光敏電阻串聯後連接電壓輸出端Vo。用於光敏電阻和分壓電阻進行了串聯，所以在電壓輸出端Vo的大小會隨著光敏電阻的大小而變化。也即光纖傳過來的光強的變化，光敏電阻阻值的變化，電壓輸出Vo變化。通過Vo的變化，在輸出端就可以通過電壓信號記錄裝置記錄下電壓的變化，從而知道光強的變化。

如圖4中，對於光線將弱的信號轉換裝置電路：所述的信號轉換裝置包括光敏電阻、電阻R1、電阻R2、電阻R3，光敏電阻連接光纖，電阻R1、電阻R2連接Vcc端，電阻R3一端連接電壓輸出端Vo，另一端與光敏電阻連接。

由於光敏電阻本裝置可以將整個測試的過程中的光亮度的變化轉化為電壓的變化，從而方便記錄。可結合電壓數據採集器配合使用，可以使整個測試過程中無需人一直看著光線的變化，將整個測試過程數據記錄。 由於光纖體積小，可以將多組光纖正對對個光強度部件，實現多路同時監測。

信號記錄儀為示波器或電壓採集器。信號記錄和顯示裝置，可以使用多種設備進行，實驗室可用示波器，也可以用電壓採集器等來記錄電壓變化波形。

光敏電阻（photoresistor or light-dependent resistor，後者縮寫為ldr）或光導管（photoconductor），常用的製作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些製作材料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由於光照產生的載流子都參與導電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。

顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而並非是對本實用新型的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護範圍之內。