[发明专利]一种基于MEMS的光纤电信号检测装置

说明书

本发明公开了一种基于MEMS的光纤电信号检测装置。该装置包括第一采样电路、光源、电光调制器件、信号输出终端、供能单元，所述电光调制器件用于将第一采样电路所采集的待测电信号调制于光源输出的光信号并将所生成的调制光信号通过光纤传输至信号输出终端，信号输出终端用于解调出调制光信号中的电信号，所述供能单元用于为电光调制器件提供电能；所述供能单元包括：光电转换单元，用于将所述光源输出的一部分光信号转换为电信号；调压单元，用于将光电转换单元所输出电信号转换为与所述电光调制器件相适配的电能并供给电光调制器件。本发明直接将光源的部分光能转换为电能供电光调制部件使用，避免了在系统中引入电源装置所带来的各种问题。

技术领域

本发明涉及一种电信号检测装置，尤其涉及一种基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)的光纤电信号检测装置。

背景技术

基于MEMS的光纤电信号检测设备，其核心部件为用于电光调制的MEMS器件。在现有的系统中，为了给MEMS器件提供稳定的低电压供能，可以采用利用取能线圈从母线取电并用蓄电池储能的方式。但此种方式存在许多缺陷，例如很难满足在母线电流极低时提供足够的电能而在线路短路电流极大时不击穿，高压恶劣环境下易引起电磁干扰、普通蓄电池自放电能耗损等问题。另一种常用的方法是用一个供能激光器通过光纤给放置在高压端的光电池供光能，由光电池给MEMS器件的驱动电路供能。但这样势必增加成本和复杂度。因此，如何给各种环境下的光纤电信号检测设备提供稳定可靠的供能，是一个亟待解决的问题。

此外，由于电光调制器件具有一定的非线性，因此输出端测得的信号与待测信号存在一定的偏移量。为了降低误差率、提高系统精度，需采用切实有效的方法来消除偏差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种基于MEMS的光纤电信号检测装置，直接将光源的部分光能转换为电能供电光调制部件使用，避免了在系统中引入电源装置所带来的各种问题。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种基于MEMS的光纤电信号检测装置，包括第一采样电路、光源、电光调制器件、信号输出终端、供能单元，所述电光调制器件用于将第一采样电路所采集的待测电信号调制于光源输出的光信号并将所生成的调制光信号通过光纤传输至信号输出终端，信号输出终端用于解调出调制光信号中的电信号，所述供能单元用于为电光调制器件提供电能；所述供能单元包括：

光电转换单元，用于将所述光源输出的一部分光信号转换为电信号；

调压单元，用于将光电转换单元所输出电信号转换为与所述电光调制器件相适配的电能并供给电光调制器件。

为了有效降低系统检测误差，进一步地，所述装置还包括用于对所述电光调制器件进行闭环控制的闭环控制回路，所述闭环控制回路包括：

第二采样电路，其与第一采样电路相同，并可与第一采样电路同时采集待测电信号；

比较器，用于对第二采样电路所采集的待测电信号与信号输出终端解调出的电信号做差，并将所得差值信号叠加到第一采样电路的输出信号上。

优选地，第一采样电路和第二采样电路均为采样电阻或互感器。

为了使本发明装置能在高压环境中安全使用，优选地，所述信号输出终端包括：

低压端光接收机，用于解调出调制光信号中的电信号；

发光部件，用于将低压端光接收机解调出的电信号转换为光信号；

高压端光接收机，用于将发光部件发出的光信号转换为电信号后输入所述比较器。

优选地，所述装置利用分束器从光源的输出中分出一部分光信号给所述供能单元。