【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种变送器信号处理技术，尤其是一种二线制传感信号变送装置。
技术介绍
1、现有的电力载波通信，发射方将数字信号转化为载波信号，通过耦合装置输入到电力系统中，接收方则利用耦合器将载波信号取出并转换为数字信号，能够利用已有的电力线路进行信息传输，无需新敷设通信线路。但电力载波通信容易受到干扰，如雷电影响、电磁干扰、电力线路电流干扰等，降低传输质量，造成信号传输事故；传输过程损耗大，影响传输距离。
技术实现思路
1、为了解决现有远程检测传感信号变送所存在的问题，本专利技术提供了一种二线制传感信号变送装置，由远端检测发送单元和近端信号接收单元组成；近端信号接收单元输入第一交流电压并通过2根供电检测线向远端检测发送单元提供第二交流电压，第二交流电压的周波分为全波充电周波和半波充电周波；第二交流电压每个周波的2个半波中，第一半波为常态储能半波，第二半波为可控储能半波；第一半波在前，第二半波在后。远端检测发送单元通过控制第二交流电压的全波充电周波和半波充电周波向近端信号接收单元发送传感信号，并将全波充电周波和半波充电周波转换为常态储能半波电流信号和可控储能半波电流信号向近端信号接收单元发送传感信号，近端信号接收单元依据常态储能半波电流信号和可控储能半波电流信号来接收解析远端检测发送单元发送过来的传感信号，并还原为传感器模块的检测结果。
2、远端检测发送单元包括受控整流模块和远端控制器模块。受控整流模块包括单相可控储能整流桥、可控储能半波触发电路、远端滤波电容和远端过零信
3、近端信号接收单元包括常态储能半波电流判定模块、可控储能半波电流判定模块和近端控制器模块。常态储能半波电流判定模块用于检测供电检测线上是否有常态储能半波电流，输出的常态储能半波脉冲信号连接至近端控制器模块；可控储能半波电流判定模块用于检测供电检测线上是否有可控储能半波电流，输出的可控储能半波脉冲信号连接至近端控制器模块。
4、常态储能半波电流判定模块中，二极管d41、二极管d42、二极管43依同一电流方向串联后，串联接入供电检测线使之能够流过常态储能半波电流；电阻r41与线性光耦m4中发光二极管串联后再与二极管d41、二极管d42、二极管43的串联电路并联，线性光耦m4中发光二极管能够流过常态储能半波电流；电阻r42一端连接至线性光耦m4中输出三极管c极，另外一端连接至近端工作电源；线性光耦m4中输出三极管e极连接至近端控制地；线性光耦m4中输出三极管c极输出常态储能半波检波电压；运放a41、电阻r43、电阻r44组成常态储能电流阈值判定电路，输入为常态储能半波检波电压和常态储能电流阈值电压，输出为常态储能半波电流判定信号(即常态储能半波脉冲信号)。常态储能半波电流值大于常态储能电流阈值时，常态储能半波检波电压大于常态储能电流阈值电压，常态储能半波脉冲信号有效。
5、可控储能半波电流判定模块中，二极管d51、二极管d52、二极管d53依同一电流方向串联后，串联接入供电检测线使之能够流过可控储能半波电流；电阻r51与线性光耦m5中发光二极管串联后再与二极管d51、二极管d52、二极管d53的串联电路并联，线性光耦m5中发光二极管能够流过可控储能半波电流；电阻r52一端连接至线性光耦m5中输出三极管c极，另外一端连接至近端工作电源；线性光耦m5中输出三极管e极连接至近端控制地；线性光耦m5中输出三极管c极输出可控储能半波检波电压；运放a51、电阻r53、电阻r54组成可控储能电流阈值判定电路，输入为可控储能半波检波电压和可控储能电流阈值电压，输出为可控储能半波电流判定信号(即可控储能半波脉冲信号)。可控储能半波电流值大于可控储能电流阈值时，可控储能半波检波电压大于可控储能电流阈值电压，可控储能半波脉冲信号有效。
6、远端检测发送单元中，远端过零触发控制端输出的远端触发信号有效时，控制为全波充电周波；远端过零触发控制端输出的远端触发信号无效时，控制为半波充电周波。全波充电周波中，远端检测发送单元控制在常态储能半波和可控储能半波均向远端滤波电容进行充电，供电检测线上的常态储能半波电流和可控储能半波电流均大于0。半波充电周波中，远端检测发送单元控制在常态储能半波向远端滤波电容进行充电，供电检测线上的常态储能半波电流大于0，在可控储能半波不向远端滤波电容进行充电，供电检测线上的可控储能半波电流等于0。
7、远端检测发送单元由远端控制器模块通过控制对远端滤波电容的充电是全波充电周波，还是半波充电周波向近端信号接收单元发送传感信号，发送过程由在前的引导区和在后的数据代码区组成；引导区由在前的p1个半波充电周波和在后的p2个全波充电周波组成，p1大于等于1，p2大于等于1；数据代码区由n个周波组成，n大于等于1；数据代码区中，每个周波发送1位二进制数据，其中控制为全波充电周波表示发送数据1，控制为半波充电周波表示发送数据0；或者是，n个周波数据代码区中，每个周波发送1位二进制数据，其中控制为全波充电周波表示发送数据0，控制为半波充电周波表示发送数据1。
8、远端检测发送单元由远端控制器模块控制传感信号的发送，发送传感信号的方法如下：
9、步骤①、确定当前发送开始时刻；
10、步骤②、控制p1个周波为半波充电周波，紧接控制p2个周波为全波充电周波；
11、步骤③、控制发送1位二进制数据代码；
12、步骤④、未完成n位数据代码发送，返回步骤③；已经完成n位数据代码发送，转到步骤5；
13、步骤⑤、重新进入待命状态；
14、步骤⑥、结束；
15、步骤①中，确定当前发送开始时刻的具体方法是，步骤①中，检测并记录远端过零信号从有效变为无效时刻，将远端过零信号从有效变为无效时刻顺延t/4的时刻确定为当前发送开始时刻；t为第二交流电压的周期；远端过零信号在第二交流电压过零点处有效，在第二交流电压峰值处无效。所述周波为第二交流电压的周波，全波充电周波、半波充电周波均与第二交流电压的周波相对应。
16、近端信号接收单元由近端控制器模块依据常态储能半波电流判定信号和可控储能半波电流判定信号接收传感信号，方法是：
17、步骤一，接收并判断常态储能半波脉冲是否有效，接收并判断可控储能半波脉冲是否有效；
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1.一种二线制传感信号变送装置，其特征在于，由远端检测发送单元和近端信号接收单元组成；近端信号接收单元输入第一交流电压并通过2根供电检测线向远端检测发送单元提供第二交流电压；第二交流电压的每个周波中，第一半波为常态储能半波，第二半波为可控储能半波；
2.根据权利要求1所述的二线制传感信号变送装置，其特征在于，常态储能半波电流判定模块中，二极管D41、二极管D42、二极管43依同一电流方向串联后，串联接入使之能够流过常态储能半波电流；电阻R41与线性光耦M4中发光二极管串联后再与二极管D41、二极管D42、二极管43的串联电路并联，线性光耦M4中发光二极管能够流过常态储能半波电流；电阻R42一端连接至线性光耦M4中输出三极管C极，另外一端连接至近端工作电源；线性光耦M4中输出三极管E极连接至近端控制地；线性光耦M4中输出三极管C极输出常态储能半波检波电压；运放A41、电阻R43、电阻R44组成常态储能电流阈值判定电路，输入为常态储能半波检波电压和常态储能电流阈值电压，输出为常态储能半波脉冲信号；可控储能半波电流判定模块中，二极管D51、二极管D52、二极管D53依同一电
3.根据权利要求2所述的二线制传感信号变送装置，其特征在于，远端过零触发控制端输出的远端触发信号有效时，控制为全波充电周波；远端过零触发控制端输出的远端触发信号无效时，控制为半波充电周波；全波充电周波中，常态储能半波电流和可控储能半波电流均大于0；半波充电周波中，常态储能半波电流大于0，可控储能半波电流等于0；
4.根据权利要求3所述的二线制传感信号变送装置，其特征在于，远端控制器模块发送传感信号的方法如下：
5.根据权利要求4所述的二线制传感信号变送装置，其特征在于，近端控制器模块依据常态储能半波脉冲信号和可控储能半波脉冲信号接收传感信号，方法是：
6.根据权利要求5所述的二线制传感信号变送装置，其特征在于，完成一次接收并判断常态储能半波脉冲是否有效，然后完成一次接收并判断可控储能半波脉冲是否有效，则完成一次周波信号判断；在一次周波信号判断中，若常态储能半波脉冲有效且可控储能半波脉冲有效，则该周波信号为全波充电周波；在一次周波信号判断中，若常态储能半波脉冲有效且可控储能半波脉冲无效，则该周波信号为半波充电周波；在一次周波信号判断中，若常态储能半波脉冲无效，则该周波信号为无效充电周波。
7.根据权利要求6所述的二线制传感信号变送装置，其特征在于，判断是否有引导信号的方法是，在最近P0次周波信号判断中，依次为P1次半波充电周波和P2次全波充电周波，则有引导信号，否则没有引导信号；P0等于P1与P2之和。
...【技术特征摘要】
1.一种二线制传感信号变送装置，其特征在于，由远端检测发送单元和近端信号接收单元组成；近端信号接收单元输入第一交流电压并通过2根供电检测线向远端检测发送单元提供第二交流电压；第二交流电压的每个周波中，第一半波为常态储能半波，第二半波为可控储能半波；
2.根据权利要求1所述的二线制传感信号变送装置，其特征在于，常态储能半波电流判定模块中，二极管d41、二极管d42、二极管43依同一电流方向串联后，串联接入使之能够流过常态储能半波电流；电阻r41与线性光耦m4中发光二极管串联后再与二极管d41、二极管d42、二极管43的串联电路并联，线性光耦m4中发光二极管能够流过常态储能半波电流；电阻r42一端连接至线性光耦m4中输出三极管c极，另外一端连接至近端工作电源；线性光耦m4中输出三极管e极连接至近端控制地；线性光耦m4中输出三极管c极输出常态储能半波检波电压；运放a41、电阻r43、电阻r44组成常态储能电流阈值判定电路，输入为常态储能半波检波电压和常态储能电流阈值电压，输出为常态储能半波脉冲信号；可控储能半波电流判定模块中，二极管d51、二极管d52、二极管d53依同一电流方向串联后，串联接入使之能够流过可控储能半波电流；电阻r51与线性光耦m5中发光二极管串联后再与二极管d51、二极管d52、二极管d53的串联电路并联，线性光耦m5中发光二极管能够流过可控储能半波电流；电阻r52一端连接至线性光耦m5中输出三极管c极，另外一端连接至近端工作电源；线性光耦m5中输出三极管e极连接至近端控制地；线性光耦m5中输出三极管c极输出可控储能半波检波电压；运放a51、电阻r53、...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭艳杰，凌云，聂辉，文定都，汤彩珍，周维龙，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：
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