专利名称：利用50Hz低压电线路传送数据的数据耦合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及利用低压供电线路传送数据的耦合装置。
现有技术中，利用线路传送数据必须建立专门的传输线路，系统信道的建立与维护费用较高，不利于线路资源的合理利用。在实际生产中，数据传输已日益需要，在电业部门亦是如此。例如，当前城市急需的用户电表自动抄表计费系统。就需要在用户与供电部门之间建立数据传送系统。因此，利用50HZ低压供电线路建立数据传送系统，对于充分利用线路资源，是相当适宜的。
本实用新型的目的是，设计一种利用50HZ低压供电线路传送数据的数据耦合器，为所述数据传送提供必要的工作装置，以有效实现其数据传送。
本实用新型的技术方案是，所述耦合器由隔离耦合电路、信号收发转换控制电路、发送信号窄带选频放大器、接收信号窄带选频放大器和自动增益控制电路组成，其结构特点是，隔离耦合电路的一侧有用以同50HZ低压供电线路相接的连接端而其另一侧有带由控制信号输入端的信号收发转换控制电路控制分别同发送信号窄带选频放大器的信号输出端和接收信号窄带选频放大器的信号输入端相连接，所述自动增益控制电路接在所述接收信号窄带选频放大器的信号输出入端和信号输出端之间，所述发送信号窄带选频放大器有信号输入端而接收信号窄带选频放大器有信号输出端。
以下结合附图及实施例做出进一步说明。
图1是电路框图，图2是图1所示框图的一种实际电路结构，图3是实施例接线图。在图中1－50HZ低压供电线路2－隔离耦合电路3－信号收发转换控制电路4－发送信号窄带选频放大器5－接收信号窄带选频放大器6－自动增益控制电路7－调制解调器8－单片计算机本实用新型由所述之电路构成一个独立的装置，包括外壳等。由附图可知，本实用新型由图1所示的隔离耦合电路(2)、信号收发转换控制电路(3)、发送信号窄带选频放大器(4)、接收信号窄带选频放大器(5)、自动增益控制电路(6)组成，其设计特点是，隔离耦合电路(2)的一侧有用以同50HZ低压供电线路相接的连接端CZ1、CZ2而其另一侧由有控制信号输入端CZ4的信号收发转换控制电路(3)控制分别同发送信号窄带选频放大器(4)的信号输出端和接收信号窄带选频放大器(5)的信号输入端相连接，所述自动增益控制电路(6)接在所述接收信号窄带选频放大器(5)的信号输入端和信号输出端之间，所述发送信号窄带选频放大器(4)有信号输入端CZ3而接收信号窄带选频放大器(5)有信号输出端CZ5。
参见图2，所述隔离耦合电路(2)由C1、L1、C2以及L2、C3组成，其作用是实现信号与低压50HZ供电线路(1)之间的隔离与耦合，接线端子CZ1、CZ2与所述供电线路(1)相接；信号收发转换控制电路(3)由T2、T3、D3及带触点J的继电器J1组成，由端子CZ4送入控制信号；发送信号窄带选频放大器(4)由T1及IC1双运算放大器(及外围组容元件)构成两极选频窄带放大器；其中IC1可以是输入高阻双运放如153／353等，输入(调制)信号来自端子CZ3；接收信号窄带选频放大器(5)由IC2双运算放大器(及外围组容元件)和整形三极管T4(输出调频方波)组成，输出端子为CZ5，IC2可以是LM3080或CA3080等跨导双运放；接收信号窄带选频放大器(5)共两级而每级均带有自动增益控制电路(6)，它为达林顿复合三极管T选取信号经RC滤波后回控运放跨导，从而达到AGC目的。
以下结合附图3所示实施例对本实用新型的工作原理做出说明。参见图3，为简略起见，该图中只画出了两个单端(每个单端由本实用新型装置及调制解调器(7)、单片计算机(8)组成)，若以图中A端为主控端，则可由若干个与B端相同的装置B1、B2、B3……BN构成N个被控端而成为一个系统。当A端单片机配以键盘、显示(数位数码显示)及小型打印机，则是一个齐全的控制中心，B端单片机接收处理数字采样表送来的数据，且是N个B端，这时就构成了利用低压50HZ供电线路进行全自动电能抄表计费系统。调制解调器(7)在此处是由硬件实现的，但它也可以完全由单片计算机的软件来实现。主控中心(A端)需对某批用户电表抄表时，由键盘打入地地码及功能码，单片计算机(8)经串行通信口输出码序列，经调制解调器(7)调制后由CZ3送至所述放大器(4)，使得到一定幅度及频谱纯度的信号，由单片机控制的所述信号收发转换控制电路(3)在接收到由CZ4送来的控制指令后将所述放大器(4)与隔离耦合电路(2)接通，把信号经所述电路(2)注入低压50HZ供电线路(1)。进入到所述线路(1)中的FSK信号，因其频谱范围及幅值均异于低压50HZ工频信号，虽在其上传输，但对工频设备无影响。此信号可以耦合进入到B端的隔离耦合电路，B端单片机处于接收状态，即该端隔离耦合电路(2)与接收信号窄带选频放大器(5)接通，信号进入有自动增益控制电路(6)的所述放大器(5)，提取出有效的FSK频谱分量，滤去带外干扰等杂散分量，得到频谱纯净、幅值稳定的信号经CZ5送调制解调器(7)解调而还原为码序列。此码序列送单片计算机(8)识别其功能及地址，采取响应与否，若校验无误则将电能表数据按上述过程发往A端单片计算机。A端单片机接收数据及校验无误后，启动打印，打出收款收据或与微机联机对用户电费划帐及统计电费等。无论用于主控端(A端)还是执行端(B端)，本实用新型之装置均是完全相同的。本实施例为应用于同频半双工一点对多点进行数据通信的实例，若要实现异频全双工下的通信，只需取消电路(3)，两放大器(4)(5)中心频率是异频的且与调制解调器(7)的中心频率一致，以保证收、发间有足够的隔离度。
由于信号在低压50HZ供电线路中传输必然引起衰减，且其随环境条件不同而有较大变化。因此，为保证收端输入幅值稳定，就必须对收端选频放大器的增量进行自动控制，以洽当地补偿其衰减量。
由于发端在发信号前先发一个控制电平，然后再发送代码，因此收端在收代码前总可以检测到此电平，但此电平是受线路衰减制约的，故可以此信号为自动增益控制信号。致于此信号还可做为收端单片机看门狗等用途，不属此处说明之列。
由以上可知，本实用新型为一种利用50HZ低压供电线路传送数据的数据耦合器，为一独立装置，它可将码序列(数据流、基带信号，经调制后)变成窄带信号并经适当处理传向低压供电线路；反之在低压供电线路上传送的已调窄带信号经本实用新型之装置而送至解调器(在此之前也经过信号的选择与提取)，解调后形成的码序列(数据流、基带信号)又可由计算机处理，从而为数据传输提供了一种必要的工作装置，使所述数据在低压供电路上传输成为可能，使已有线路资源得到充分利用，可将系统的信道建立与维护费用降到最低限度，有极高的性能价格比。
权利要求1.一种利用50HZ低压供电线路传送数据的数据耦合器，由隔离耦合电路(2)、信号收发转换控制电路(3)、发送信号窄带选频放大器(4)、接收信号窄带选频放大器(5)、自动增益控制电路(6)组成，其特征是，隔离耦合电路(2)的一侧有用以同50HZ低压供电线路相接的连接端CZ1、CZ2而其另一侧由带有控制信号输入端CZ4的信号收发转换控制电路(3)控制分别同发送信号窄带选频放大器(4)的信号输出端和接收信号窄带选频放大器(5)的信号输入端相连接，自动增益控制电路(6)接在所述接收信号窄带选频放大器(5)的信号输入端和信号输出端之间，发送信号窄带选频放大器(4)有信号输入端CZ3而接收信号窄带选频放大器(5)有信号输出端CZ5。
2.根据权利要求1所述的利用50HZ低压供电线路传送数据的数据耦合器，其特征是，所述隔离耦合电路(2)由C1、L1、C2以及L2、C3组成，信号收发转换控制电路(3)由T2、T3、D3及带触点J的继电器J1组成，发送信号窄带选频放大器(4)由T1及IC1双运算放大器构成两极选频窄带放大器；接收信号窄带选频放大器(5)由IC2双运算放大器和整形三极管T4组成，接收信号窄带选频放大器(5)共两级而每级均带有的自动增益控制电路为达林顿复合三极管T选取信号经RC滤波后回控运放跨导。
专利摘要本实用新型公开了一种利用50Hz低压供电线路传送数据的数据耦合器，它的主要结构是，隔离耦合电路(2)一侧同市电相接而另一侧由带信号输入端CZ本装置为所述数据传送提供了必要的设备，能充分利用现有线路资源。
文档编号H02J13/00GK2202372SQ9423788
公开日1995年6月28日 申请日期1994年7月29日 优先权日1994年7月29日
发明者朱上林 申请人:湖南省长沙电业局供用电科研所