专利名称：用来提供带能源的单元识别系统的电路装置的制作方法
技术领域：
本发明与一种提供带能源的单元识别系统的电路装置有关。这种系统包括一个带供电的单元识别器和一个频率可变的电源。带供电的识别系统包括一个单元识别滤波器、一个电位隔离电路和一个供电单元。
测量和控制技术领域的一个基本任务是从相隔颇远的一些传感器和操作装置搜集数据，输出和发送必要的命令。为了完成这个任务，至少必需满足两个条件。第一个条件是保证进行操作所需的能量，而第二个条件是从这些单元中选出当前所感兴趣的单元。最为可取的方法之一是相继处理测量和操作单元，可以通过对各单元分别拉线或对接在同一信息线上的单元进行编址来区别这些单元。编址任务通常由各种“总线”系统完成。这样的一种方法可以利用诸如CAMAC、GPIB系统，这些系统的共同特点是由于采用数字数据传输，因此速度高、分辨性好。然而，对于距离跨度较大的情况，要求布置专用电缆，进行线路适配，以及配置复杂的电子线路。通过对单元寻址进行选择在噪声能量很大的工业环境中要求配置花费较大的保护系统。由于这些情况，使实现一个系统的成本大大增加。正因为有这样一些缺点，可以现在不大使用上述系统。
利用基于工业个人计算机的测量数据搜集装置可以充分满足对分辨、准时和速度的要求。这样的装置可以是例如由NATIONALINSTRUMENTS、ADYANTECH、KLOCKER-MOELLER或其他厂商生产的测量数据搜集装置。在测量和操作的距离较大的情况下，需要使用由线路适配装置实现的信号调整装置。在将这些装置呈放射状布置时，需要大量的配线投资，而在串行连接时，就需要进行编址和配置如上所述的数据通信附加装置。由于信号的能量有限，工业环境中的噪声的影响相当严重。
上述这些解决途径和实现这些解决途径的方法的共同缺点是在距离较大的情况下必需为信号调整装置提供一个本地能源，或者在放射状布置的情况下能量传送需要不少的投资。另一个缺点是激活相应的信号调整装置需要寻址技术，这又使这种复杂的解决途径再进一步增大了成本。还有一个缺点是选择信号调整装置和为它们提供能量是两个独立的任务。还可以理解，为保证相隔较大距离安装的各单元之间的信号通信的适配、安装和供电这些问题有违于合理利用一个进行信号处理和控制的个人计算机。
本发明的目的是提供一种克服了前面所提到的解决途径的大部分缺点的单元识别、单元指定和供电系统。这种系统安装简便、布线很少、不需要测量场所供电，而且具有良好的抗噪声能力。
本发明是基于用一个单元识别单元与一个能量提供单元组合而实现的识别，具有一个频率可变的振荡器，而将多个信号调整和指令单元接到这个振荡器上，使得只为具有频率调谐到供电线上所供的电的频率的滤波器的那些单元提供使它们操作必需的能量。这样提供的能量最好通过一个供电单元的电位隔离和分配变换成操作这些电路所需的形式。
本发明的实质是通过调整接到可变频率供电线上的可变频率振荡器的频率来指定所选的单元，同时为它提供使它工作所需的能量。
下面将结合附图详细说明按照本发明构成的电路配置，在这些附图中
图1示出了按照本发明构成的带能量变换的单元识别系统的方框图；以及图2示出了按照本发明构成的带能量变换的单元识别模块的一种可能的实施例。
下面将参照图1说明按照本发明构成的带能量变换的单元识别系统。如图1所示，带能量变换的单元识别模块EE的输入IN11与频率调制电源单元FMT的输出端OUT12连接。
带能量变换的单元识别模块EE的输出端OUT11就是供电块3的输出端OUT15。在带能量变换的单元识别模块EE的输入端IN11与供电块3的输入端IN14之间有配置成串联的一个滤波块1和一个电位隔离块2。按照本发明，这两个块是可互易的，它们的位置可以对换。在对换的这种情况下，电位隔离块2的输入端IN13就是输入端IN11，而它的输出端OUT14接至滤波块1的输入端IN12，滤波块1的输出端OUT13再接至供电块3的输入端IN14。滤波块1包括至少一个滤波级，在每个滤波级内至少有一个滤波元，而这些滤波元可以各是一个带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器或带阻滤波器。
电位隔离块2包括至少一个具有至少一个初级线圈和至少一个次级线圈的变压器TR。供电块3包括至少一个产生和/或控制一个供电电压的电路。供电块3配有至少一个输出端OUT15，与带能量变换的单元识别模块的输出端OUT11形成一个公共点。
下面将参照图2说明本发明的一个可能的实施例。在这种配置中，滤波块1包括一个由第二电感I2、第一电容C1和第一电感I1串联而成的修正型带通滤波器。在这个串联连接中，第一电感I1的自由端接至带能量变换的单元识别模块EE的第一接线端IN1，而在第二电感I2的自由端与带能量变换的单元识别模块EE的第二接线端IN2之间接有电位隔离块2的变压器TR的初级线圈。电位隔离块2的变压器的两对次级端中的一对通过供电块3的第一电阻R1闭合，而这对闭合端接至供电块3的第一整流器E1的交流输入端～。电位隔离块2的变压器TR的另一对次级端通过供电块3的第二电阻R2闭合，而这对闭合端接至供电块3的第二整流器E2的交流输入端～。第一整流器E1的负端点-、第二整流器E2的正端点+、第三电容C3的一个端点、第四电容C4的一个端点、第五电容C5的一个端点和第六电容C6的一个端点与第一节点CS1、带能量变换的单元识别模块EE的第三输出端OUT3、第一稳压器S1的接地点和第二稳压器S2的接地点接在一起。第三电感I3的一个端点与第三电容C3的另一端点和第一整流器E1的正端点+接在一起，而第三电感I3的另一个端点与第一稳压器S1的输入端和第一二极管D1的阴极接在一起。第四电感I4的一个端点与第四电容C4的另一端点和第二整流器E2的负端点接在一起，而第四电感I4的另一个端点与第二稳压器S2的输入端和第二二极管D2的阳极接在一起。第二稳压器S2的输出端、第二二极管D2的阴极、第六电容C6的另一个端点、和带能量变换的单元识别模块EE的第二输出端OUT2接在一起。第一稳压器S1的输出端、第一二极管D2的阳极、第五电容C5的另一个端点和带能量变换的单元识别模块EE的第一输出端OUT1接在一起。通过将带能量变换的单元识别模块的输入端IN1、IN2分别与频率调制的电源单元FMT的相应输出端OUT4、OUT5连接完成这种电路配置。
按照本发明构成的这种能量变换的单元识别系统的工作情况如下。
单元识别取决于两个基本因素。第一，单元应由频率调制的电源单元FMT提供使它工作所需的能量。第二，可获取的能量应具有一个用来进行选择的可检测的参数。如前面所说明的那样，带能量变换的单元识别模块可以在频率调制的电源单元FMT输电的频率在滤波块1的通频带内时获得能量。通过组合配置在滤波块1内的更多的滤波元能增加优异的实施例的数目。电位隔离块2提供了隔离噪声和分别提供较多的输出的显著优点。供电块3保证了需提供的具有进行工作所必需的参数的功率，而且如果在一个块内的稳压器的数目增加，如前面所述，就可以满足更宽范围的需求。
权利要求
1.一种提供带能量变换的单元识别系统的电路装置，所述带能量变换的单元识别系统包括一个其输入端与至少一个频率调制的电源单元(FMT)的输出端连接的带能量变换的单元识别模块(EE)，所述带能量变换的单元识别模块(EE)包括一个供电块(3)，所述供电块(3)包括至少一个产生和/或控制供电电压的电路，其特征是在带能量变换的单元识别模块(EE)的输入端(IN)与供电块(3)的输入端(IN)之间有一个滤波块(1)和一个电位隔离块(2)，配置成可互易的串联连接，其中所述滤波块(1)包括至少一个滤波级，每个滤波级中至少有一个滤波元，这些滤波元分别可以是一个带通、低通、高通或带阻滤波元，以及所述电位隔离块(2)包括至少一个具有至少一个初级线圈和至少一个次级线圈的变压器(TR)。
2.权利要求1的电路配置，其特征是所述滤波块(1)包括一个由一个第二电感(I2)、一个第一电容(C1)和一个第一电感(I1)串联而成的修正型带通滤波器，在所述串联连接中，第一电感(I1)的自由端接至带能量变换的单元识别模块(EE)的第一接线端(IN1)，而在第二电感(I2)的自由端与带能量变换的单元识别模块(EE)的第二接线端(IN2)之间接有电位隔离块(2)的变压器(TR)的初级线圈；电位隔离块(2)的变压器(TR)的两对次级端中的一对通过供电块(3)的第一电阻(R1)闭合，所述这对闭合端接至供电块(3)的第一整流器(E1)的交流输入端-，而电位隔离块(2)的变压器(TR)的另一对次级端通过供电块(3)的第二电阻(R2)闭合，所述这对闭合端接至供电块(3)的第二整流器(E2)的交流输入端～；第一整流器(E1)的负端点(-)、第二整流器(E2)的正端点(+)、第三电容(3)的一个端点、第四电容(C4)的一个端点、第五电容(C5)的一个端点和第六电容(C6)的一个端点与带能量变换的单元识别模块(EE)的第三输出端(OUT3)、第一稳压器(S1)的接地点和第二稳压器(S2)的接地点接在一起；第三电感(I3)的一个端点与第三电容(C3)的另一个端点和第一整流器(E1)的正端点(+)接在一起，而第三电感(I3)的另一个端点与第一稳压器(S1)的输入端和第一二极管(D1)的阴极接在一起；第四电感(I4)的一个端点与第四电容(C4)的另一个端点和第二整流器(E2)的负端点(-)接在一起，而第四电感(I4)的另一个端点与第二稳压器(S2)的输入端和第二二极管(D2)的阳极接在一起；第二稳压器(S2)的输出端、第二二极管(D2)的阴极、第六电容(C6)的另一个端点和带能量变换的单元识别模块(EE)的第二输出端(OUT2)接在一起；第一稳压器(S1)的输出端、第一二极管(D1)的阴极、第五电容(C5)的另一个端点和带能量变换的单元识别模块(EE)的第一输出端(OUT1)接在一起；以及带能量变换的单元识别模块(EE)的输入端(IN1，IN2)分别与频率调制的电源单元(FMT)的相应输出端(OUT1，OUT2)连接。
全文摘要
本发明涉及提供一种带供电的单元识别系统的电路配置。这种系统包括一个带供电的单元识别模块(EE)和一个频率可变的电源(FMT)。带供电的单元识别模块(EE)包括一个供电块(3)和串联在这个供电块(3)和频率可变的电源(FMT)之间的一个滤波块(1)和一个电位隔离块(2)。
文档编号H02J13/00GK1256850SQ9880516
公开日2000年6月14日 申请日期1998年3月12日 优先权日1997年3月17日
发明者拉斯齐奥·山伊 申请人:拉斯齐奥·山伊