專(zhuān)利名稱(chēng)：利用50Hz低壓電線(xiàn)路傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及利用低壓供電線(xiàn)路傳送數(shù)據(jù)的耦合裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，利用線(xiàn)路傳送數(shù)據(jù)必須建立專(zhuān)門(mén)的傳輸線(xiàn)路，系統(tǒng)信道的建立與維護(hù)費(fèi)用較高，不利于線(xiàn)路資源的合理利用。在實(shí)際生產(chǎn)中，數(shù)據(jù)傳輸已日益需要，在電業(yè)部門(mén)亦是如此。例如，當(dāng)前城市急需的用戶(hù)電表自動(dòng)抄表計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。就需要在用戶(hù)與供電部門(mén)之間建立數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)。因此，利用50HZ低壓供電線(xiàn)路建立數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，對(duì)于充分利用線(xiàn)路資源，是相當(dāng)適宜的。
本實(shí)用新型的目的是，設(shè)計(jì)一種利用50HZ低壓供電線(xiàn)路傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)耦合器，為所述數(shù)據(jù)傳送提供必要的工作裝置，以有效實(shí)現(xiàn)其數(shù)據(jù)傳送。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，所述耦合器由隔離耦合電路、信號(hào)收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路、發(fā)送信號(hào)窄帶選頻放大器、接收信號(hào)窄帶選頻放大器和自動(dòng)增益控制電路組成，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，隔離耦合電路的一側(cè)有用以同50HZ低壓供電線(xiàn)路相接的連接端而其另一側(cè)有帶由控制信號(hào)輸入端的信號(hào)收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路控制分別同發(fā)送信號(hào)窄帶選頻放大器的信號(hào)輸出端和接收信號(hào)窄帶選頻放大器的信號(hào)輸入端相連接，所述自動(dòng)增益控制電路接在所述接收信號(hào)窄帶選頻放大器的信號(hào)輸出入端和信號(hào)輸出端之間，所述發(fā)送信號(hào)窄帶選頻放大器有信號(hào)輸入端而接收信號(hào)窄帶選頻放大器有信號(hào)輸出端。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例做出進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是電路框圖，圖2是圖1所示框圖的一種實(shí)際電路結(jié)構(gòu)，圖3是實(shí)施例接線(xiàn)圖。在圖中1－50HZ低壓供電線(xiàn)路2－隔離耦合電路3－信號(hào)收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路4－發(fā)送信號(hào)窄帶選頻放大器5－接收信號(hào)窄帶選頻放大器6－自動(dòng)增益控制電路7－調(diào)制解調(diào)器8－單片計(jì)算機(jī)本實(shí)用新型由所述之電路構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的裝置，包括外殼等。由附圖可知，本實(shí)用新型由圖1所示的隔離耦合電路(2)、信號(hào)收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路(3)、發(fā)送信號(hào)窄帶選頻放大器(4)、接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)、自動(dòng)增益控制電路(6)組成，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)是，隔離耦合電路(2)的一側(cè)有用以同50HZ低壓供電線(xiàn)路相接的連接端CZ1、CZ2而其另一側(cè)由有控制信號(hào)輸入端CZ4的信號(hào)收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路(3)控制分別同發(fā)送信號(hào)窄帶選頻放大器(4)的信號(hào)輸出端和接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)的信號(hào)輸入端相連接，所述自動(dòng)增益控制電路(6)接在所述接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端之間，所述發(fā)送信號(hào)窄帶選頻放大器(4)有信號(hào)輸入端CZ3而接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)有信號(hào)輸出端CZ5。
參見(jiàn)圖2，所述隔離耦合電路(2)由C1、L1、C2以及L2、C3組成，其作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)與低壓50HZ供電線(xiàn)路(1)之間的隔離與耦合，接線(xiàn)端子CZ1、CZ2與所述供電線(xiàn)路(1)相接；信號(hào)收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路(3)由T2、T3、D3及帶觸點(diǎn)J的繼電器J1組成，由端子CZ4送入控制信號(hào)；發(fā)送信號(hào)窄帶選頻放大器(4)由T1及IC1雙運(yùn)算放大器(及外圍組容元件)構(gòu)成兩極選頻窄帶放大器；其中IC1可以是輸入高阻雙運(yùn)放如153／353等，輸入(調(diào)制)信號(hào)來(lái)自端子CZ3；接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)由IC2雙運(yùn)算放大器(及外圍組容元件)和整形三極管T4(輸出調(diào)頻方波)組成，輸出端子為CZ5，IC2可以是LM3080或CA3080等跨導(dǎo)雙運(yùn)放；接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)共兩級(jí)而每級(jí)均帶有自動(dòng)增益控制電路(6)，它為達(dá)林頓復(fù)合三極管T選取信號(hào)經(jīng)RC濾波后回控運(yùn)放跨導(dǎo)，從而達(dá)到AGC目的。
以下結(jié)合附圖3所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的工作原理做出說(shuō)明。參見(jiàn)圖3，為簡(jiǎn)略起見(jiàn)，該圖中只畫(huà)出了兩個(gè)單端(每個(gè)單端由本實(shí)用新型裝置及調(diào)制解調(diào)器(7)、單片計(jì)算機(jī)(8)組成)，若以圖中A端為主控端，則可由若干個(gè)與B端相同的裝置B1、B2、B3……BN構(gòu)成N個(gè)被控端而成為一個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)A端單片機(jī)配以鍵盤(pán)、顯示(數(shù)位數(shù)碼顯示)及小型打印機(jī)，則是一個(gè)齊全的控制中心，B端單片機(jī)接收處理數(shù)字采樣表送來(lái)的數(shù)據(jù)，且是N個(gè)B端，這時(shí)就構(gòu)成了利用低壓50HZ供電線(xiàn)路進(jìn)行全自動(dòng)電能抄表計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。調(diào)制解調(diào)器(7)在此處是由硬件實(shí)現(xiàn)的，但它也可以完全由單片計(jì)算機(jī)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。主控中心(A端)需對(duì)某批用戶(hù)電表抄表時(shí)，由鍵盤(pán)打入地地碼及功能碼，單片計(jì)算機(jī)(8)經(jīng)串行通信口輸出碼序列，經(jīng)調(diào)制解調(diào)器(7)調(diào)制后由CZ3送至所述放大器(4)，使得到一定幅度及頻譜純度的信號(hào)，由單片機(jī)控制的所述信號(hào)收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路(3)在接收到由CZ4送來(lái)的控制指令后將所述放大器(4)與隔離耦合電路(2)接通，把信號(hào)經(jīng)所述電路(2)注入低壓50HZ供電線(xiàn)路(1)。進(jìn)入到所述線(xiàn)路(1)中的FSK信號(hào)，因其頻譜范圍及幅值均異于低壓50HZ工頻信號(hào)，雖在其上傳輸，但對(duì)工頻設(shè)備無(wú)影響。此信號(hào)可以耦合進(jìn)入到B端的隔離耦合電路，B端單片機(jī)處于接收狀態(tài)，即該端隔離耦合電路(2)與接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)接通，信號(hào)進(jìn)入有自動(dòng)增益控制電路(6)的所述放大器(5)，提取出有效的FSK頻譜分量，濾去帶外干擾等雜散分量，得到頻譜純凈、幅值穩(wěn)定的信號(hào)經(jīng)CZ5送調(diào)制解調(diào)器(7)解調(diào)而還原為碼序列。此碼序列送單片計(jì)算機(jī)(8)識(shí)別其功能及地址，采取響應(yīng)與否，若校驗(yàn)無(wú)誤則將電能表數(shù)據(jù)按上述過(guò)程發(fā)往A端單片計(jì)算機(jī)。A端單片機(jī)接收數(shù)據(jù)及校驗(yàn)無(wú)誤后，啟動(dòng)打印，打出收款收據(jù)或與微機(jī)聯(lián)機(jī)對(duì)用戶(hù)電費(fèi)劃帳及統(tǒng)計(jì)電費(fèi)等。無(wú)論用于主控端(A端)還是執(zhí)行端(B端)，本實(shí)用新型之裝置均是完全相同的。本實(shí)施例為應(yīng)用于同頻半雙工一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的實(shí)例，若要實(shí)現(xiàn)異頻全雙工下的通信，只需取消電路(3)，兩放大器(4)(5)中心頻率是異頻的且與調(diào)制解調(diào)器(7)的中心頻率一致，以保證收、發(fā)間有足夠的隔離度。
由于信號(hào)在低壓50HZ供電線(xiàn)路中傳輸必然引起衰減，且其隨環(huán)境條件不同而有較大變化。因此，為保證收端輸入幅值穩(wěn)定，就必須對(duì)收端選頻放大器的增量進(jìn)行自動(dòng)控制，以洽當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償其衰減量。
由于發(fā)端在發(fā)信號(hào)前先發(fā)一個(gè)控制電平，然后再發(fā)送代碼，因此收端在收代碼前總可以檢測(cè)到此電平，但此電平是受線(xiàn)路衰減制約的，故可以此信號(hào)為自動(dòng)增益控制信號(hào)。致于此信號(hào)還可做為收端單片機(jī)看門(mén)狗等用途，不屬此處說(shuō)明之列。
由以上可知，本實(shí)用新型為一種利用50HZ低壓供電線(xiàn)路傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)耦合器，為一獨(dú)立裝置，它可將碼序列(數(shù)據(jù)流、基帶信號(hào)，經(jīng)調(diào)制后)變成窄帶信號(hào)并經(jīng)適當(dāng)處理傳向低壓供電線(xiàn)路；反之在低壓供電線(xiàn)路上傳送的已調(diào)窄帶信號(hào)經(jīng)本實(shí)用新型之裝置而送至解調(diào)器(在此之前也經(jīng)過(guò)信號(hào)的選擇與提取)，解調(diào)后形成的碼序列(數(shù)據(jù)流、基帶信號(hào))又可由計(jì)算機(jī)處理，從而為數(shù)據(jù)傳輸提供了一種必要的工作裝置，使所述數(shù)據(jù)在低壓供電路上傳輸成為可能，使已有線(xiàn)路資源得到充分利用，可將系統(tǒng)的信道建立與維護(hù)費(fèi)用降到最低限度，有極高的性能價(jià)格比。
權(quán)利要求1.一種利用50HZ低壓供電線(xiàn)路傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)耦合器，由隔離耦合電路(2)、信號(hào)收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路(3)、發(fā)送信號(hào)窄帶選頻放大器(4)、接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)、自動(dòng)增益控制電路(6)組成，其特征是，隔離耦合電路(2)的一側(cè)有用以同50HZ低壓供電線(xiàn)路相接的連接端CZ1、CZ2而其另一側(cè)由帶有控制信號(hào)輸入端CZ4的信號(hào)收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路(3)控制分別同發(fā)送信號(hào)窄帶選頻放大器(4)的信號(hào)輸出端和接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)的信號(hào)輸入端相連接，自動(dòng)增益控制電路(6)接在所述接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端之間，發(fā)送信號(hào)窄帶選頻放大器(4)有信號(hào)輸入端CZ3而接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)有信號(hào)輸出端CZ5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用50HZ低壓供電線(xiàn)路傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)耦合器，其特征是，所述隔離耦合電路(2)由C1、L1、C2以及L2、C3組成，信號(hào)收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路(3)由T2、T3、D3及帶觸點(diǎn)J的繼電器J1組成，發(fā)送信號(hào)窄帶選頻放大器(4)由T1及IC1雙運(yùn)算放大器構(gòu)成兩極選頻窄帶放大器；接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)由IC2雙運(yùn)算放大器和整形三極管T4組成，接收信號(hào)窄帶選頻放大器(5)共兩級(jí)而每級(jí)均帶有的自動(dòng)增益控制電路為達(dá)林頓復(fù)合三極管T選取信號(hào)經(jīng)RC濾波后回控運(yùn)放跨導(dǎo)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種利用50Hz低壓供電線(xiàn)路傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)耦合器，它的主要結(jié)構(gòu)是，隔離耦合電路(2)一側(cè)同市電相接而另一側(cè)由帶信號(hào)輸入端CZ本裝置為所述數(shù)據(jù)傳送提供了必要的設(shè)備，能充分利用現(xiàn)有線(xiàn)路資源。
文檔編號(hào)H02J13/00GK2202372SQ9423788
公開(kāi)日1995年6月28日 申請(qǐng)日期1994年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月29日
發(fā)明者朱上林 申請(qǐng)人:湖南省長(zhǎng)沙電業(yè)局供用電科研所