Способ сопряжения устройств передачи-приема информации по совмещенной двухпроводной линии связи и питания постоянного тока и устройство для его осуществления

Результат выполнения опытно-конструкторской работы. Изобретение относится к технике дистанционного обмена информацией с датчиками физических параметров в информационно-измерительных системах по совмещенной двухпроводной линии связи и питания постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности передачи информации. Поставленная цель достигается тем, что в способе сопряжения устройств передачи-приема информации по совмещенной двухпроводной линии связи и питания постоянного тока, передача и прием цифровой информации основаны на дискретном двухуровневом изменении передатчиком величины тока, протекающего по токовой петле, и измерении приемником величины тока. Токовую петлю формируют источником питания устройства сбора данных, регулируемыми резисторами передатчиков, датчиками тока приемников и датчиком физического параметра. Двухуровневое изменение величины тока в токовой петле осуществляют за счет изменения сопротивления токовой петли регулируемым резистором передатчика, а дискретным датчиком тока приемника определяют уровень тока и идентифицируют принимаемую цифровую информацию. Поставленная цель достигается также тем, что, согласно предложенному изобретению, устройство для приема-передачи информации по совмещенной двухпроводной линии связи и питания постоянного тока содержит передатчики, выполненные в виде регулируемых резисторов с двумя уровнями сопротивления, приемники, выполненные в виде дискретных двухуровневых датчиков тока, контроллеры устройств, выполненные на микроконтроллерах устройства сбора данных и датчика физического параметра, источник питания устройства сбора данных. При этом источник питания, датчики тока, регулируемые резисторы и датчик физического параметра соединены последовательно в цифровую токовую петлю, а управляющие входы регулируемых резисторов подключены к выходам последовательных данных Тх соответствующих контроллеров, выходы датчиков тока подключены к входам последовательных данных Rx соответствующих контроллеров, что позволяет контроллеру передатчика выдавать по выходу Тх передаваемую информацию, а контроллеру приемника по входу Rx принимать информацию, идентифицировать ее и формировать при необходимости ответный информационный сигнал. Регулируемый резистор реализован на транзисторном ключе, эмиттер и коллектор или сток и исток которого зашунтирован токозадающим резистором. Регулируемый резистор имеет два состояния в зависимости от величины своего сопротивления. В одном состоянии транзисторный ключ регулируемого резистора открыт, по токовой петле протекает высокий уровень тока, равный току потребления датчиком физического параметра, что соответствует передаче сигнала «логическая 1». В другом состоянии транзисторный ключ регулируемого резистора закрыт, и по токовой петле протекает низкий уровень тока, его величина определяется сопротивлением токозадающего резистора регулируемого резистора, что соответствует передаче сигнала «логический 0». Для упрощения схемотехники датчика тока и обеспечения достоверной идентификации уровня тока в токовой петле указанные уровни тока должны отличаться в 3-4 раза. Датчик тока сформирован на транзисторном ключе, между эмиттером и базой которого включен резистор, задающий порог переключения датчика. Предложенный способ сопряжения устройств передачи-приема информации по совмещенной двухпроводной линии связи и питания постоянного тока позволяет применить для передачи помехозащищенную линию связи «токовая петля», реализовать приемо-передающую аппаратуру с высокой функциональной надежностью, обусловленной минимизацией приемо-передающей аппаратуры, что в совокупности обеспечивает высокую надежность передачи информации. Разработка защищена патентом РФ № 2832237.