DE8800075U1

DE8800075U1 - Device for optically detecting the switching state of a switching element

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Publication number: DE8800075U1
Application number: DE8800075U
Authority: DE
Original assignee: Fibronix Faseroptische Sensoren and Systeme 2300 Kiel De GmbH
Current assignee: Fibronix Faseroptische Sensoren and Systeme 2300 Kiel De GmbH
Priority date: 1988-01-07
Filing date: 1988-01-07
Publication date: 1988-04-28

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum optischen Erfassen des Schaltzustandes eines Schaltgliedes .The invention relates to a device for optically detecting the switching state of a switching element.

In der Technik ist es verbreitet erforderlich zu prüfen, ob ein mechanisches Element eine bestimmte Endlage erreicht hat,z.B.,ob die Tür eines Flugzeuges geschlossen ist, ob ein Verstellelement eine Endlage erreicht hat, ob ein Ventil geschlossen ist. Es muß also eine Information über einen bestimmten Schaltzustand eines Schaltnlifirins. z.B. die Einstellung eines Bedienungselementes auf eine Endlage, über eine größere Entfernung übertragen und dann, vorzugsweise elektrisch, zur Anzeige gebracht werden.In technology, it is often necessary to check whether a mechanical element has reached a certain end position, e.g. whether the door of an aircraft is closed, whether an adjustment element has reached an end position, whether a valve is closed. Information about a certain switching state of a switching device, e.g. the setting of an operating element to an end position, must therefore be transmitted over a long distance and then displayed, preferably electrically.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen faseroptischen Schalter mit Übertragung der Information durch einen Lichtleiter so auszubilden, daß nur in einem räumlich begrenzten Bereich die erforderliche elektrische Ansteuerung und Signalverarbeitung erfolgt, wahrend im übrigen lediglich einfache mechanische bzw. optische Elemente erforderlich sind.Außerdem soll die Störfestigkeit des Systems erhöht werden.The invention is based on the object of designing a fiber optic switch with transmission of information via a light guide in such a way that the required electrical control and signal processing takes place only in a spatially limited area, while only simple mechanical or optical elements are required in the rest. In addition, the interference immunity of the system should be increased.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung zum optischen Erfassen des Schaltzustandes eines Schaltgliedes eine Glasfaser an ihrem einen Ende über einen Lichtleiter-Strahlteiler einerseits an eine Lichtquelle und andererseits an einen Lichtdetektor, z.B. eine Fotodiode, angeschlossen ist und I an ihrem anderen Ende mit einem Spiegel zusammenwirkt, j der in dem einen Schaltzustand des Schaltgliedes ~This object is achieved according to the invention in that, in a device for optically detecting the switching state of a switching element, a glass fiber is connected at one end via a light guide beam splitter on the one hand to a light source and on the other hand to a light detector, e.g. a photodiode, and I at its other end interacts with a mirror j which in one switching state of the switching element ~

wenigstens nahezu am Glasfaserende anliegt und im zweitenat least almost at the end of the fiber optic cable and in the second

switching state is removed from it. -' The light source and the light detector s

zum Auswerten des durch die Glasfaser zurücklaufenden -to evaluate the signal returning through the fiber optic cable -

reflektierten Lichtes können somit eng benachbart angeordnet sein. Das zugeführte Licht wird am anderen Ende der Glasfaser reflektiert, und zwar in starkem Maße, wenn der dort angeordnete Spiegel dicht vor der Endfläche der Glasfaser angeordnet ist, wobei ein geringer Abstand von z.B. etv/a 20 Mikrometer eingehalten werden soll, um eine Beschädigung der optischen Flächen durch ihre mechanische Berührung auszuschließen. Einen minimalen Wert des reflektierten Lichtes erhält man. wenn rior Spiegel einen größeren Abstand von der Faserendfläche hat, so daß nur noch ein geringer Teil des reflektierten Lichtes in die Glasfaser wieder eintritt.reflected light can thus be arranged close together. The light supplied is reflected at the other end of the glass fiber, and to a great extent if the mirror arranged there is arranged close to the end face of the glass fiber, whereby a small distance of e.g. approx. 20 micrometers should be maintained in order to prevent damage to the optical surfaces through mechanical contact. A minimum value of the reflected light is obtained if the mirror is further away from the fiber end face, so that only a small part of the reflected light re-enters the glass fiber.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. They show

Fig. 1 eine Vorrichtung mit einer Lichtquelle und verschiedenen Weiterbildungsmöglichkeiten, undFig. 1 a device with a light source and various further development options, and

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung mit zwei Lichtquellen.Fig. 2 shows another embodiment of the device with two light sources.

In Fig. 1 sind in einem Anschlußteil 1 diejenigen Bauelemente vereinigt, mit denen Licht einer Glasfaser 2 zugeführt und das aus ihr zurückkommende, reflektierte Licht zu elektrischen Signelen weiterverarbeitet wird. Die Glasfaser 2 kann aus einem einzigen Stück bestehen; sie kann aber auch mit weiteren Faserteilen 3,4 und 5 über Lichtleitersteckverbindungen 8 zu einem längeren Lichtleiter zusammengesetzt sein.In Fig. 1, the components with which light is fed to a glass fiber 2 and the reflected light coming back from it is processed into electrical signals are combined in a connecting part 1. The glass fiber 2 can consist of a single piece; however, it can also be assembled with further fiber parts 3, 4 and 5 via fiber optic plug connections 8 to form a longer fiber optic cable.

At the end of the light guide 2,3,4,5 there is a switching element

6 angeordnet, in dem ein Spiegel 7 axial auf das Ende des6, in which a mirror 7 is axially aligned with the end of the

glass fiber part 5 can be moved back and forth.

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Im Anschlußteil 1 ist ein Lichtleiter-Strahlteiler 10 angebracht, dessen eines Ende über eine Lichtleiter-Steckverbindung 9 mit der Glasfaser 2 verbunden ist. An einem anderen Ende ist eine Lichtquelle 11, z.B. eine Leuchtdiode, angebracht, mit der Licht in die Glasfaseranordnung hineingestrahlt werden kann. Dieses Licht wird einerseits der Glasfaser 2 zugeleitet und andererseits einem lichtempfindlichen Element 12, z.B. einer Fotodiode oder einem Fototransistor. Das aus der Glasfaser 2 zurückkommende reflektierte Licht wird einem zweiten, lichtempfindlichen Element 13 zugeleitet.A light guide beam splitter 10 is mounted in the connection part 1, one end of which is connected to the glass fiber 2 via a light guide plug connection 9. At another end, a light source 11, e.g. a light-emitting diode, is mounted, with which light can be radiated into the glass fiber arrangement. This light is fed on the one hand to the glass fiber 2 and on the other hand to a light-sensitive element 12, e.g. a photodiode or a phototransistor. The reflected light coming back from the glass fiber 2 is fed to a second, light-sensitive element 13.

Die Helligkeit des von der Lichtquelle 11 in die Lichtleiter eingestrahlten Lichtes wird über das fotoempfindlicht Element 12 und einen ersten Steuerteil 14 überwacht, der entsprechende Signale en einen Speisenteil 15 gibt, der die Helligkeit der Lichtquelle 11 einstellt.The brightness of the light radiated by the light source 11 into the light guides is monitored via the photosensitive element 12 and a first control part 14, which sends corresponding signals to a feed part 15, which adjusts the brightness of the light source 11.

Das aus dem Lichtleiter zurückkehrende Licht wird mittels des zweiten ,lichtempfindlichen Elementes 13 in einen zweiten Steuerteil in elektrische Signale umgesetzt und in nicht näher dargestellter Weise weitergeleitet.The light returning from the light guide is converted into electrical signals by means of the second light-sensitive element 13 in a second control part and forwarded in a manner not shown in detail.

Von der Lichtquelle 11 gelangt so Licht über die Glasfasern zum Schaltglied 6 . In diesem Schaltglied 6 wird in nicht näher dargestellter Weise durch eine von außen zugeführte mechanische Bewegung, z.B. das Schließen einer Tür, der Spiegel 7 bewegt. Dieser befindet sich in der einen Lage in relativ großer aaiäler Entfernung von z.B. 1 mm vor der Faserendfläche. Er kann auch senkrecht dazu aus dem Strahlengang herausbewegt sein. In diesen Fällen wird nur wenig Licht in die Faser zurückreflektiert, so daß die auf das als Fotodetektor wirksame zweite lichtempfindliche Element auffallende Lichtleistung weit unterhalb eines bestimmten Schwallwertes liegt.Light from the light source 11 thus reaches the switching element 6 via the glass fibers. In this switching element 6, the mirror 7 is moved in a manner not shown in detail by a mechanical movement applied from the outside, e.g. the closing of a door. In one position, this is located at a relatively large distance of e.g. 1 mm in front of the fiber end face. It can also be moved perpendicularly out of the beam path. In these cases, only a small amount of light is reflected back into the fiber, so that the light output striking the second light-sensitive element acting as a photodetector is far below a certain surge value.

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Wenn das Schaltglied 6 in die andere Lage gebracht ist, befindet sich der Spiegel 7 direkt vor der Faser-Endfläche, z.B. mit einem Abstand von nur etwa 20 Mikrometer; durch diesen Abstand wird eine Berührung vermieden, die zu einer Beschädigung der optischen Flächen führen könnte. Das in dieser Position auf den spiegel fallende Licht wird zu einem hohen Prozentsatz in die Glasfaser re-fInktiert- ynd am Lichtdetektor 13 Wird «in Lichtleistunga-Schwellwert überschritten. Der zweite Steuerteil gibt dann ein entsprechendes Signal nach außen ■ b.When the switching element 6 is placed in the other position, the mirror 7 is located directly in front of the fiber end face, e.g. at a distance of only about 20 micrometers; this distance avoids contact, which could lead to damage to the optical surfaces. A high percentage of the light falling on the mirror in this position is reflected into the fiber optic cable and the light output threshold is exceeded at the light detector 13. The second control part then emits a corresponding signal to the outside ■ b.

Hit Hilfe des fotoempfindlichen Elementes 12 wird nicht nur die Lichtleistung der Lichtquelle 11 konstant gehalten, sondern auch die Funktion dieser Lichtquelle 11 überhaupt überwacht. Wenn die Lichtquelle defekt ist, wird ein, eine Störung anzeigendes Signal erzeugt und nach außen abgegeben.With the help of the photosensitive element 12, not only is the light output of the light source 11 kept constant, but the function of this light source 11 is also monitored. If the light source is defective, a signal indicating a fault is generated and emitted to the outside.

Um den elektrischen Leistungsbedarf der Anordnung klein zu halten, kann die Lichtquelle 11 im Pulsbetrieb arbeiten. Das Taktverhältnis kann kleiner sein als 1:100, vorzugsweise bei 1:1000 liegen. Auch der zweite Steuerteil 16 kann nur für diese Impulszeiten wirksam getastet werden.In order to keep the electrical power requirements of the arrangement low, the light source 11 can operate in pulse mode. The pulse ratio can be less than 1:100, preferably 1:1000. The second control part 16 can also only be effectively keyed for these pulse times.

Insbesondere bei Lichtleitungen, die aus mehreren Glasfasern Ober Steckverbindungen zusammengesetzt sind, können durch unerwünschte Reflexionen storsnde Signale erzeugt werden, die das Nutzsignal von einem an dem Lichtleiterende anliegenden Spiegel 7 vortauschen oder verfälschen.Particularly in the case of light cables that are made up of several glass fibers via plug connections, undesired reflections can generate disruptive signals that spoof or distort the useful signal from a mirror 7 attached to the end of the light cable.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann der Spiegel 7 im Schaltglied 6 aus phosphoreszierendem Material be-To avoid this disadvantage, the mirror 7 in the switching element 6 can be made of phosphorescent material.

bestehen. Im geschlossenen Zustand des Schaltgliedes 6 bei am Lichtleiterende anliegendem Spiegel 7 wird dann Licht auch noch eine gewisse Zeit nach dem auffallenden primären Impuls zurückgestrahlt. Das zweite lichtempfindliche Element 13 kann dann so gesteuert werden, daß es nur in diesem Zeitbereich wirksam ist und so auf die Dauer des reflektierten Lichtimpulses anspricht. Nur ein entsprechend verlängerter Lichtimpuls wird als Reflex-Signal von Spiegel 7 erkannt und als gültige Schalterstellung gewertet. So können zu große Reflexionen an optischen Steckverbindungen u.dgl. unwirksam gemacht werden.exist. When the switching element 6 is closed and the mirror 7 is at the end of the light guide, light is reflected back for a certain time after the incident primary pulse. The second light-sensitive element 13 can then be controlled so that it is only effective in this time range and thus responds to the duration of the reflected light pulse. Only a correspondingly extended light pulse is recognized as a reflex signal from mirror 7 and evaluated as a valid switch position. In this way, excessive reflections on optical plug connections etc. can be rendered ineffective.

Der Glasfaser-Teil 4 kann als Lichtleiter-Strahlteiler mit Y-Geometrie ausgeführt sein derart, daß der von der Lichtquelle 11 zugeführte Lichtimpuls auch einem Abzweig 17 und einer Steckverbindung 18 sowie einem weiteren, gegebenenfalls längeren Lichtleiter 19 einem weiteren Schaltglied 20 zugeführt wird . Dieses weitere Schaltglied ist entsprechend aufgebaut wie das Schaltglied 6 und hält einen bewegbaren Spiegel 21. Wegen der größeren Lichtleiter-Länge zum weiteren Schaltglied 20 würde ein von der Lichtquelle 11 zugeleiteter Impuls langer laufen bis zum Spiegel 21 als bis zum Spiegel 7, und auch die Rücklaufzeit des reflektierten Impulses ist entsprechend verlängert. Der reflektierte Impuls vom Spiegel 21 kommt somit später am zweiten fotoempfindlichen Element 13 an. Dies kann im zweiten Steuerteil entsprechend ausgewertet werden, so daß über die gleiche Lichtleiterverbindung 2,3,4 die Signale über den Schaltzustand zweier verschiedener Schaltglieder ausgewertet werden können. Durch weitere Strahlteiler kann die Zahl der angeschlossenen Schaltglieder noch erhöht warden.The glass fiber part 4 can be designed as a light guide beam splitter with Y geometry such that the light pulse supplied by the light source 11 is also supplied to a branch 17 and a plug connection 18 as well as a further, possibly longer light guide 19 to a further switching element 20. This further switching element is constructed in the same way as the switching element 6 and holds a movable mirror 21. Due to the greater length of the light guide to the further switching element 20, a pulse supplied by the light source 11 would travel longer to the mirror 21 than to the mirror 7, and the return time of the reflected pulse is also correspondingly extended. The reflected pulse from the mirror 21 therefore arrives later at the second photosensitive element 13. This can be evaluated accordingly in the second control part, so that the signals about the switching state of two different switching elements can be evaluated via the same light guide connection 2, 3, 4. The number of connected switching elements can be increased further by using additional beam splitters.

Ein Aueschelten von Störungen ist auch euf andere Weise möglich. Als Lichtquelle kann eine solche gewählt werden,Disturbances can also be eliminated in other ways. The light source can be one that

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die in geeigneter Weise eine monochromatische Strahlung abgibt, z.B. eine GaAs-LED-Lichtquelle, deren Wellenlenge etwa 750 nm beträgt. Der Spiegel 7 kann dann mit einem geeigneten fluoreszierenden Belag versehen sein, der in einer anderen Wellenlänge zurückstrahlt. Z.B. reflektiert ein GaAs-Spiegel mit einer mittleren Wellenlänge von etwa 850 nm, wenn er von der 750 nm Wellenlänge emittierenden LED angestrahlt wird. Vor dem zweiten lichtempfindlichen Element 13 wird dann ein optisches Kantenfilter angebracht, das nur oberhalb einer Wellenlänge von 800 nm durchlässig ist. Dom lichtempfindlichen Element 13 wird somit nur dann Licht zugeführt, das von dem GaAs-Reflektorbelag stammt, während' etwaige unerwünschte Reflexionen des von der Lichtquelle 11 ausgesandten Lichtes unterdrückt werden.which emits monochromatic radiation in a suitable manner, e.g. a GaAs LED light source whose wavelength is approximately 750 nm. The mirror 7 can then be provided with a suitable fluorescent coating which reflects at a different wavelength. For example, a GaAs mirror with a mean wavelength of approximately 850 nm reflects when it is illuminated by the LED emitting at a wavelength of 750 nm. An optical edge filter which is only transparent above a wavelength of 800 nm is then attached in front of the second light-sensitive element 13. The light-sensitive element 13 is thus only supplied with light which comes from the GaAs reflector coating, while any undesirable reflections of the light emitted by the light source 11 are suppressed.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung nach der Erfindung, bei der neben der ersten Lichtquelle 11 eine zweite Lichtquelle 25 Anwendung findet. Beide werden an einem gemeinsamen Speiseteil 26 betrieben. Die beiden Lichtquellen 11 und 25 sowie das lichtempfindliche Element 12 sind über einen Lichtleiterkoppler 27 zusammengeschlossen und geben ihr Licht ab über einen Lichtleiter-Strahlteiler 28 und über Glasfasern 2 und 3, an die entsprechend Fig. 1 über einen Strahlteiler 17 Schaltglieder 29 und 30 mit Spiegeln 31 bzw. 32 trtgeschlossen sind. Das an diesen Spiegeln gegebenenfalls reflektierte Licht wird vom Strahlteiler 28 einem dritten lichtempfindlichen Element 33 zugeführt, das mit einem dritten Steuerteil 34 zusammenwirkt.Fig. 2 shows an arrangement according to the invention in which a second light source 25 is used in addition to the first light source 11. Both are operated on a common supply part 26. The two light sources 11 and 25 and the light-sensitive element 12 are connected via a light guide coupler 27 and emit their light via a light guide beam splitter 28 and via glass fibers 2 and 3, to which, as shown in Fig. 1, switching elements 29 and 30 with mirrors 31 and 32 are connected via a beam splitter 17. The light possibly reflected by these mirrors is fed from the beam splitter 28 to a third light-sensitive element 33, which interacts with a third control part 34.

Die beiden Lichtquellen 11 und 25 senden Licht unterschiedlicher Wellenlänge aus. Die Lichtquelle 11 wird beispielsweise durch eine Leuchtdiode gebildet, die Licht mit einer Wellenlänge von 850 nm emittiert, während die Lichtquelle 25 Licht mit 950 nm «mittiert.The two light sources 11 and 25 emit light of different wavelengths. The light source 11 is, for example, formed by a light-emitting diode that emits light with a wavelength of 850 nm, while the light source 25 emits light with 950 nm.

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Die Lichtquelle 11 wird durch eine Leuchtdiode für rotes Licht von 750 nm und die zweite Lichtquelle 25 wird durch eine Leuchtdiode für grünes Licht von 580 nm gebildet. Das Licht beider Dioden gelangt über den Koppler 27 zum lichtemfpindlichen Element 12, dessen Ausgangssignal über den ersten Steuerteil 14 den Speiseteil für die Lichtquellen 11 und 25 steuert derart, daß die Helligkeit beider Lichtquellen auf einen gewünschten Wert gehalten wird . Die Lichtquellen 11 und 25 werden abwechselnd eingeschaltet, so daß die durch sie hervorgerufenen Signale getrennt ausgewertet werden können.The light source 11 is formed by a light-emitting diode for red light of 750 nm and the second light source 25 is formed by a light-emitting diode for green light of 580 nm. The light from both diodes passes through the coupler 27 to the light-sensitive element 12, whose output signal controls the supply part for the light sources 11 and 25 via the first control part 14 in such a way that the brightness of both light sources is kept at a desired value. The light sources 11 and 25 are switched on alternately so that the signals they generate can be evaluated separately.

Die Spiegel 31 und 32 weisen eine selektive Reflexion für das* Licht der Quellen 11 bzw. 25 auf. Sie geben im geschlossenen Zustand , wenn der betreffende Spiegel üem Ende des zugeordneten Lichtleiters nahe ist, reflektiertes Licht ab, das dann über den Strahlteiler dem dritten fotoempfindlichen Element 33 zugeführt wird. Im dritten Steuerteil 34 werden dann entsprechende Signale gebildet und in nicht dargestellter, ar? sich bekannter Weise nach außen weitergeleitet.The mirrors 31 and 32 have a selective reflection for the light from the sources 11 and 25 respectively. In the closed state, when the relevant mirror is close to the end of the associated light guide, they emit reflected light which is then fed to the third photosensitive element 33 via the beam splitter. Corresponding signals are then formed in the third control part 34 and passed on to the outside in a manner not shown but known in itself.

Der Spiegel weist vorzugsweise einen stark unterschiedlichen Reflexionsgrad für die beiden Lichtwellenlängen auf. Ist der Schalter geschlossen, so empfängt der Detektor 33 eine relativ hohe Lichtleistung der vom Spiegel bevorzugt reflektierten Wellenlänge und nur wenig Lichtleistung der zweiten Lichtquelle (Fig.2). Beide Lichtquellen sollen dabei abwechselnd leuchten. Die Auswerteelektronik soll dabei beispielsweise den Quotienten aus den beiden Empfangesignaisn Pl und P2 bilden. Ist der Schalter geöffnet, sei der Quotient auf den Wert 1 eingestellt, d.h. Pl = P2. Wird der Schalter geschlossen, so wird beispielsweise Pl deutlich größer als P2 und der Quotient aus beiden Signalen deutlich verschieden von 1, also etwa 0,1. Im Gegensatz dazuThe mirror preferably has a very different degree of reflection for the two light wavelengths. If the switch is closed, the detector 33 receives a relatively high light output of the wavelength preferably reflected by the mirror and only a small amount of light output from the second light source (Fig. 2). Both light sources should light up alternately. The evaluation electronics should, for example, form the quotient of the two received signals Pl and P2. If the switch is open, the quotient is set to the value 1, i.e. Pl = P2. If the switch is closed, for example, Pl becomes significantly larger than P2 and the quotient of the two signals becomes significantly different from 1, i.e. approximately 0.1. In contrast to this,

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wurde ein Anstieg der Dämpfung der Glasfaser beispielsweise durch Biegeverluste oder verstärkte Reflexionen, hervorgerufen durch zusätzliche oder fehlerhafte Lichtleitersteckverbindungen , beide Empfangssignale gleichzeitig vermindern oder erhöhen und damit den Quotienten daraus unverändert lassen.An increase in the attenuation of the glass fiber, for example due to bending losses or increased reflections caused by additional or faulty fiber optic connectors would reduce or increase both received signals simultaneously and thus leave the quotient unchanged.

Alle beschriebenen Ausführungen des optischen Schalters haben damit den Zweck, die Störfestigkeit der Systems zu erhöhen.All described versions of the optical switch therefore have the purpose of increasing the system’s immunity to interference.

Eine weitere Ausführungsform des Schalters ergibt sich aus einer Abwandlung der Anordnung in Fig. 2, die sich im wesentlichen auf das Schaltelement bezieht. Die Endfläche der Glasfaser im Schalter ist mit einem wellenlängenselektiver. Spiegel versehen, so daß eines der beiden Lichtsignale der Lichtquellen 11 oder 25 dort reflektiert wird. Das Lichtsignal der zweiten Lichtquelle trifft auf den Spiegel 31, der als normaler metallischer Spiegel ausgeführt sein kann, und wird dort dem Schaltzustand entsprechend mehr oder weniger in die Faser reflektiert. Die Signalauswertung geschieht hier auch mit Hilfe der oben beschriebenen Quotientenbildung. Der Schaltzustand "Schalter offen" zeichnet sich hier dadurch aus, daß trotzdem das Reflexsignal der an der Faserendfläche reflektierten Wellenlänge vorhanden ist, es ist vom Schaltzustand unabhängig. Fehlt dieses Reflexsignal, eo ist das Schaltelement gar nicht angeschlossen oder defekt, was als Fehlersignal zur Anzeige gebracht werden kann.A further embodiment of the switch results from a modification of the arrangement in Fig. 2, which essentially relates to the switching element. The end face of the glass fiber in the switch is provided with a wavelength-selective mirror, so that one of the two light signals from the light sources 11 or 25 is reflected there. The light signal from the second light source hits the mirror 31, which can be designed as a normal metallic mirror, and is reflected there into the fiber to a greater or lesser extent depending on the switching state. The signal evaluation is also carried out here using the quotient formation described above. The switching state "switch open" is characterized here by the fact that the reflex signal of the wavelength reflected at the fiber end face is still present; it is independent of the switching state. If this reflex signal is missing, the switching element is not connected at all or is defective, which can be displayed as an error signal.

Auch bei einer Anordnung nach Fig. <l können die anderen Weiterbildungen der Erfindung, z.B. mit fluoreszierenden Spiegeln oder mit einer laufzeitabhängigen Detektion im Fotodetektor 33,34 angewendet werden.Even with an arrangement according to Fig. <l , the other developments of the invention, e.g. with fluorescent mirrors or with a time-of-flight dependent detection in the photodetector 33,34, can be applied.

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Claims

Judge, ^;

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EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

DIPU-ING. J. RICHTER DIPL-ING F. WERDERMANN . , . -1986

Applicant: dipl-ing. &eegr;. gerbaulet

FIBRONIX 200O HAMBURG 36

Fiber optic sensors »lowrs^wls^oose

and Systems GmbH telex2163551 intud

Kiel FAX «>40> 342682

YOUR FILE

OUR SIGN/O'JR FILE F ■ 8725-III-2113

T-UeI

Device for optical

Recording the switching state hamburg.oen 21.3.1988

of a switching element

Protection claims:

1. Device for optically detecting the switching state of a switching element, characterized in that a glass fiber (2, 3, 4, 5) is connected at one end via a light guide beam splitter (10) to a light source (11) and at the other end to a light detector (13), e.g. a photodiode, and at its other end cooperates with a mirror (7) which in one switching state of the switching element (6) is at least almost in contact with the glass fiber end and in the second switching state is removed from it.

2. Device according to claim 1 , characterized in that the light source (11) is a pulse light generator.

3. Device according to claim 2, characterized in that the pulse duty ratio is less than 1:100, preferably less than 1:1000.

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the light source is formed from at least two individual light sources (11, 25) differing in wavelength and/or pulse times.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the mirror (7) is removable perpendicularly to the light guide axis.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the mirror can be removed by movement in the direction of the light guide axis.

Device according to one of the preceding claims,

characterized in that the mirror (7) is phosphorescently reflective.

8. Device according to one of the preceding claims,

f characterized in that the mirror (7)

is color selectively reflective.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the mirror (7)

is color-transforming and reflective.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that by means of at least one optical fiber beam splitter (4) at least one further optical fiber (17, 19) is connected to a further,

depending on the switching state of a switching element (20) interacts with a movable mirror (21).

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light detector (13) is sensitive to transit time.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light detector (13) is designed to be color-sensitive, e.g. by means of an upstream filter (23).