專利名稱：利用50Hz低壓電線路傳送數(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路傳送數(shù)據(jù)的耦合裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，利用線路傳送數(shù)據(jù)必須建立專門的傳輸線路，系統(tǒng)信道的建立與維護(hù)費(fèi)用較高，不利于線路資源的合理利用。在實(shí)際生產(chǎn)中，數(shù)據(jù)傳輸已日益需要，在電業(yè)部門亦是如此。例如，當(dāng)前城市急需的用戶電表自動抄表計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。就需要在用戶與供電部門之間建立數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)。因此，利用50HZ低壓供電線路建立數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，對于充分利用線路資源，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、信號收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路、發(fā)送信號窄帶選頻放大器、接收信號窄帶選頻放大器和自動增益控制電路組成，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，隔離耦合電路的一側(cè)有用以同50HZ低壓供電線路相接的連接端而其另一側(cè)有帶由控制信號輸入端的信號收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路控制分別同發(fā)送信號窄帶選頻放大器的信號輸出端和接收信號窄帶選頻放大器的信號輸入端相連接，所述自動增益控制電路接在所述接收信號窄帶選頻放大器的信號輸出入端和信號輸出端之間，所述發(fā)送信號窄帶選頻放大器有信號輸入端而接收信號窄帶選頻放大器有信號輸出端。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例做出進(jìn)一步說明。


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)施例接線圖。在圖中1－50HZ低壓供電線路2－隔離耦合電路3－信號收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路4－發(fā)送信號窄帶選頻放大器5－接收信號窄帶選頻放大器6－自動增益控制電路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)、信號收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路(3)、發(fā)送信號窄帶選頻放大器(4)、接收信號窄帶選頻放大器(5)、自動增益控制電路(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低壓供電線路相接的連接端CZ1、CZ2而其另一側(cè)由有控制信號輸入端CZ4的信號收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路(3)控制分別同發(fā)送信號窄帶選頻放大器(4)的信號輸出端和接收信號窄帶選頻放大器(5)的信號輸入端相連接，所述自動增益控制電路(6)接在所述接收信號窄帶選頻放大器(5)的信號輸入端和信號輸出端之間，所述發(fā)送信號窄帶選頻放大器(4)有信號輸入端CZ3而接收信號窄帶選頻放大器(5)有信號輸出端CZ5。
參見圖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)信號與低壓50HZ供電線路(1)之間的隔離與耦合，接線端子CZ1、CZ2與所述供電線路(1)相接；信號收發(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；發(fā)送信號窄帶選頻放大器(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)信號來自端子CZ3；接收信號窄帶選頻放大器(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；接收信號窄帶選頻放大器(5)共兩級而每級均帶有自動增益控制電路(6)，它為達(dá)林頓復(fù)合三極管T選取信號經(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)施例對本實(shí)用新型的工作原理做出說明。參見圖3，為簡略起見，該圖中只畫出了兩個單端(每個單端由本實(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，則可由若干個與B端相同的裝置B1、B2、B3……BN構(gòu)成N個被控端而成為一個系統(tǒng)。當(dāng)A端單片機(jī)配以鍵盤、顯示(數(shù)位數(shù)碼顯示)及小型打印機(jī)，則是一個齊全的控制中心，B端單片機(jī)接收處理數(shù)字采樣表送來的數(shù)據(jù)，且是N個B端，這時就構(gòu)成了利用低壓50HZ供電線路進(jìn)行全自動電能抄表計(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)的軟件來實(shí)現(xiàn)。主控中心(A端)需對某批用戶電表抄表時，由鍵盤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，由單片機(jī)控制的所述信號收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路(3)在接收到由CZ4送來的控制指令后將所述放大器(4)與隔離耦合電路(2)接通，把信號經(jīng)所述電路(2)注入低壓50HZ供電線路(1)。進(jìn)入到所述線路(1)中的FSK信號，因其頻譜范圍及幅值均異于低壓50HZ工頻信號，雖在其上傳輸，但對工頻設(shè)備無影響。此信號可以耦合進(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)與接收信號窄帶選頻放大器(5)接通，信號進(jìn)入有自動增益控制電路(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)識別其功能及地址，采取響應(yīng)與否，若校驗(yàn)無誤則將電能表數(shù)據(jù)按上述過程發(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)無誤后，啟動打印，打出收款收據(jù)或與微機(jī)聯(lián)機(jī)對用戶電費(fèi)劃帳及統(tǒng)計(jì)電費(fèi)等。無論用于主控端(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。
由于信號在低壓50HZ供電線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，就必須對收端選頻放大器的增量進(jìn)行自動控制，以洽當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償其衰減量。
由于發(fā)端在發(fā)信號前先發(fā)一個控制電平，然后再發(fā)送代碼，因此收端在收代碼前總可以檢測到此電平，但此電平是受線路衰減制約的，故可以此信號為自動增益控制信號。致于此信號還可做為收端單片機(jī)看門狗等用途，不屬此處說明之列。
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，經(jīng)調(diào)制后)變成窄帶信號并經(jīng)適當(dāng)處理傳向低壓供電線路；反之在低壓供電線路上傳送的已調(diào)窄帶信號經(jīng)本實(shí)用新型之裝置而送至解調(diào)器(在此之前也經(jīng)過信號的選擇與提取)，解調(diào)后形成的碼序列(數(shù)據(jù)流、基帶信號)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，有極高的性能價格比。
權(quán)利要求1.一種利用50HZ低壓供電線路傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)耦合器，由隔離耦合電路(2)、信號收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路(3)、發(fā)送信號窄帶選頻放大器(4)、接收信號窄帶選頻放大器(5)、自動增益控制電路(6)組成，其特征是，隔離耦合電路(2)的一側(cè)有用以同50HZ低壓供電線路相接的連接端CZ1、CZ2而其另一側(cè)由帶有控制信號輸入端CZ4的信號收發(fā)轉(zhuǎn)換控制電路(3)控制分別同發(fā)送信號窄帶選頻放大器(4)的信號輸出端和接收信號窄帶選頻放大器(5)的信號輸入端相連接，自動增益控制電路(6)接在所述接收信號窄帶選頻放大器(5)的信號輸入端和信號輸出端之間，發(fā)送信號窄帶選頻放大器(4)有信號輸入端CZ3而接收信號窄帶選頻放大器(5)有信號輸出端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，接收信號窄帶選頻放大器(5)共兩級而每級均帶有的自動增益控制電路為達(dá)林頓復(fù)合三極管T選取信號經(jīng)RC濾波后回控運(yùn)放跨導(dǎo)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用50Hz低壓供電線路傳送數(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)有線路資源。
文檔編號H02J13/00GK2202372SQ9423788
公開日1995年6月28日 申請日期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 申請人:湖南省長沙電業(yè)局供用電科研所