CN102735981A - 一种对讲校线器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种校线设备，尤其涉及一种对讲校线器。所述对讲校线器包括通信装置和校线装置。所述通信装置包括相匹配的第一对讲机、第二对讲机，所述第一对讲机和第二对讲机通过通话芯线相连接；所述校线装置包括发光二极管和干电池，并且校线装置设置在第一对讲机上。所述对讲校线器集合了通信和校线两种功能，使用更方便，并且对讲机的收信和发信单元采用语音调频和脉冲鉴频技术，抗干扰能力极强，特别适合通道环境复杂多变的场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种校线设备，尤其涉及一种对讲校线器。
背景技术
目前，变电站二次专业施工中控制电缆、信号电缆在设备传动及调试之前，需要校验接线的正确性，校线工作一般为：两人各持一台无线对讲机，分别在需校线的电缆两端（该电缆芯线一般已接至二次盘柜接线端子排或室外端子箱、操作机构箱的端子排上），以大地为公共线（或首先找出一根作为公共线），一端人员把待校验的线和地短接，另一端通过电池校线器（干电池和小灯泡串联）把待校线和地连接，如过校线器发光，则所校线正确，若校线器不发光，则所校线错误，可继续找其他线芯，直到校线器发光为止。这种方法的弊端是：1.需要配备无线对讲机和电池校线器两种设备；2.无线对讲机通话效果差，耗能多。
发明内容
本发明的目的是提供一种兼有通信对讲功能和校线功能，通话质量好、接线少并且便于携带的对讲校线器。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种对讲校线器，包括通信装置，所述通信装置包括两台通信相匹配的第一对讲机和第二对讲机，所述对讲校线器还包括校线装置，所述校线装置设置在对讲校线器的第一对讲机上。
所述校线装置包括指示灯和电源，指示灯和电源串联设置在第一对讲机上，所述指示灯和电源串联电路的两端分别连接第一对讲机和第二对讲机的电路公共端。
所述第一对讲机和第二对讲机的电路公共端通过通话线芯相连接，第一对讲机和第二对讲机均包括发信单元和收信单元，并且第一对讲机和第二对讲机的发信单元和收信单元完全相同，所述发信单元包括麦克风、音频放大器、调频震荡器、第一选频放大器，所述麦克风的输出端连接音频放大器的输入端，音频放大器的输出端连接调频震荡器的输入端，调频震荡器的输出端连接第一选频放大器的输入端；所述收信单元包括扬声器、音频功率放大器、鉴频电路、第二选频放大器，所述扬声器的输入端连接音频功率放大器的输出端，音频功率放大器的输入端连接鉴频电路的输出端，鉴频电路的输入端连接第二选频放大器的输出端；所述第一选频放大器的输出端与第二选频放大器的输入端共同接地。
所述对讲机发信单元的音频放大器包括第一运算放大器和第一电感线圈，所述第一运算放大器的反相输入端连接麦克风的第一输出端，第一运算放大器的同相输入端分别连接第一电源和地，第一运算放大器的输出端分别连接第一电源和第一电感线圈的第一端；所述调频震荡器包括第二运算放大器、第二电感线圈和第三电感线圈，所述音频放大器的输出端分别连接第一变容二极管和第二变容二极管的阴极，第二变容二极管的阳极接地，第一变容二极管的阳极通过连接第二电感线圈和第三电感线圈的串联电路接地，第二运算放大器的输出端连接第二电感线圈和第三电感线圈串联电路的中间接点；所述第一选频放大器包括第三运算放大器、第四电感线圈、第十一电容器、第五电感线圈和第十三电容器，所述第三运算放大器的反相输入端分别连接调频振荡器的输出端和地，在第三运算放大器的反相输入端与地之间串接有第四电感线圈与第十一电容器的并联电路；所述第三运算放大器的同相输入端分别连接第一电源和地，第三运算放大器的输出端分别连接对讲机的机壳和地，在第三运算放大器与地之间串接有第五电感线圈与第十三电容器的并联电路。
所述对讲机收信单元的第二选频放大器包括第四运算放大器、第六电感线圈和第十六电容器，所述第四运算放大器的反相输入端连接对讲机的机壳，第四运算放大器的同相输入端分别连接第二电源和地，第四运算放大器的输出端接地，在第四运算放大器的输出端与地之间串接有第六电感线圈与第十六电容器的并联电路；所述鉴频电路包括第五运算放大器、第六运算放大器、第七电感线圈和异或门，所述第五运算放大器的反相输入端连接第二选频放大器的输出端，第五运算放大器的同相输入端分别连接第二电源和地，所述第五运算放大器的输出端分别连接第六运算放大器的反相输入端和异或门的第一输入端，所述第六运算放大器的同相输入端接地，第六运算放大器的反相输入端与同相输入端之间串接与第七电感线圈，所述第六运算放大器的输出端连接异或门的第二输入端；所述音频功率放大器包括音频功率放大芯片，所述异或门的输出端连接音频功率放大芯片的相应管脚。
所述第一选频放大器、第二选频放大器与地之间串接有第一电容器、第一电阻和第二电容器的串联电路。
所述对讲校线器还包括收发转换开关，所述转换开关设置在每台对讲机上，所述转换开开关的第一端头连接第一电源，转换开关的第二端头连接总电源，转换开关的第三端头连接第二电源。
采用上述技术方案可以达到如下技术效果：
1. 由于本发明将对讲机和校线器设置在一起，对讲校线器可同时完成通信和校线两种功能；
2. 由于本发明利用了人体和大地作为通信回路的一部分，因此本发明仅需两根线与外界联系，结构简单，便于携带，而且使用简单方便：校线时，只需把对讲校线器的一根连接线固定在通信线芯上，一只手握住对讲校线器或直接放在地上或盘柜机壳上，另一只手握住需要校线那根连接线（做成笔状），点触待校线芯即可；
3. 通信单元采用语音调频和脉冲鉴频技术，恢复出来的语音信号幅度只跟接收到的信号调频深度有关，而与接收到的信号幅度无关，通话清晰，抗干扰能力极强，特别适合通道环境复杂多变的场合；
4. 可单独作为对讲机使用，只要两端房间内有电缆联系，就可以选择其中一根电缆的线芯作为通话线芯，线长不受限制，可采用容易到达室内任何角落的软线作为通信线，使用非常方便，并且节省电能。
附图说明
图1是本发明的电路原理框图；
图2是本发明第一对讲机的电路原理图；
图3是本发明电源转换的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示：本发明包括通信装置和校线装置，所述通信装置包括通信相匹配的第一对讲机和第二对讲机，第一对讲机和第二对讲机之间通过通话线芯a相连接，所述通话线芯a为电缆的同一根线芯，可以通过语音通信来确定，如果两台对讲机能够正常通信，则为同一根线芯，确定后通话线芯就不变；如果两台对讲机不能正常通话，则不是同一根线芯，直至找到同一根线芯后确定该通话线芯。
所述校线装置包括指示灯和电源，本发明的实施例中采用的指示灯是发光二极管LED，电源是干电池L，发光二极管D1和干电池L串联设置在第一对讲机上，所述发光二极管LED的阴极连接干电池L的负极，干电池L的正极连接第一对讲机的电路公共端c，发光二极管LED的阳极通过待校线芯连接第二对讲机的电路公共端d。
所述第一对讲机和第二对讲机均包括发信单元和收信单元，并且第一对讲机和第二对讲机的发信单元和收信单元的电路完全相同。
所述第一对讲机的发信单元包括第一麦克风M1、第一音频放大器、第一调频震荡器、第一选频放大器。所述第一麦克风M1的输出端连接第一音频放大器的输入端，第一音频放大器的输出端连接第一调频振荡器的输入端，第一调频振荡器的输出端连接第一选频放大器的输入端。
所述第一对讲机的收信单元包括第一扬声器B1、第一音频功率放大器、第一鉴频电路、第二选频放大器。所述第一扬声器B1的输入端连接第一音频功率放大器的输出端，第一音频功率放大器的输入端连接第一鉴频电路的输出端，第一鉴频电路的输入端连接第二选频放大器的输出端。所述第一选频放大器的输出端与第二选频放大器的输入端共同接地。
所述第二对讲机的发信单元包括麦克风M2、第二音频放大器、第二调频振荡器、第三选频放大器。所述麦克风M2的输出端连接第二音频放大器的输入端，第二音频放大器的输出端连接第二调频振荡器的输入端，第二调频振荡器的输出端连接第三选频放大器的输入端。
所述第二对讲机的收信单元包括第二扬声器B2、第二音频功率放大器、第二鉴频电路、第四选频放大器。所述第二扬声器B2的输入端连接第二音频功率放大器的输出端，第二音频功率放大器的输入端连接第二鉴频电路的输出端，第二鉴频电路的输入端连接第四选频放大器的输出端。所述第三选频放大器的输出端与第四选频放大器的输入端共同接地。
所述第一选频放大器的输出端、第二选频放大器的输入端与地之间串接有第一电容器C1、第一电阻R1和第二电容器C2的串联电路；第三选频放大器的输出端和第四选频放大器的输入端与地之间串接有第三电容器C3、第二电阻R2和第四电容器C4的串联电路。
如图2所示：所述第一对讲机的发信单元电路中第一音频放大器包括第一运算放大器U1A和第一电感线圈L1。所述第一运算放大器U1A的反相输入端连接第一麦克风M1的第一输出端，在第一运算放大器U1A的反相输入端与第一麦克风M1的第一输出端之间串接有第五电容器C5和第五电阻R5；第一运算放大器U1A的同相输入端分别连接第一电源VCC1和地，在第一运算放大器U1A的同相输入端与第一电源VCC1之间串接有第七电阻R7，第一运算放大器U1A的同相输入端与地之间串接有第八电阻R8；所述第一运算放大器U1A的输出端通过第七电容器C7分别连接第一电源VCC1和第一电感线圈L1的第一端。第一运算放大器U1A的输出端分别通过第六电容器C6和第六电阻R6连接连接它自身的反相输入端。此外，第一麦克风M1的第一输出端还通过第四电阻R4连接第一电源VCC1，第一麦克风的第二输出端接地。
所述第一调频振荡器包括第二运算放大器U1B、第二电感线圈L2和第三电感线圈L3。第一电感线圈L1的第二端分别连接第一变容二极管D1的阴极和第二变容二极管D2的阴极，第二变容二极管D2的阳极接地；第一变容二极管D1的阳极串接第二电感线圈L2和第三电感线圈L3的串联电路后接地。第二运算放大器U1B的同相输入端分别连接第一电源VCC1和地，在第二运算放大器U1B的同相输入端与第一电源VCC1之间串接第十一电阻R11，在第二运算放大器U1B的同相输入端与地之间串接第十二电阻R12；第二运算放大器U1B的反相输入端连接第一变容二极管D1的阳极，在第二运算放大器U1B的反相输入端与第一变容二极管D1的阳极之间串接有第十电阻R10和第八电容器C8的串联电路；第二运算放大器U1B的输出端通过第九电容器C9连接第二电感线圈L2与第三电感线圈L3的串联电路的中间接点。此外，第二运算放大器U1B的输出端通过第十三电阻R13连接它自身的反相输入端。
第一选频放大器包括第四电感线圈L4、第三运算放大器U2A、第五电感线圈L5和第十三电容器C13。所述第三运算放大器U2A的同相输入端分别连接第一电源VCC1和地，在第三运算放大器U2A的同相输入端与第一电源VCC1之间串接第十七电阻R17；在三运算放大器U2A的同相输入端与地之间串接第十八电阻R18；所述第三运算放大器U2A的反相输入端串接第十二电容器C12与第十五电阻R15的串联电路后分别连接第一变容二极管D1的阳极和地。所述第十二电容器C12和第十五电阻R15的串联电路与地之间串接有第四电感线圈L4与第十一电容器C11的并联电路；所述第十二电容器C12和第十五电阻R15的串联电路与第一变容二极管D1的阳极之间串接有第十电容器C10和第十四电阻R14的串联电路。所述第三预算放大器U2A的输出端通过第十九电阻R19分别连接对讲机校线器的机壳和地，在第三运算放大器U2A的输出端与地之间串接有第五电感线圈L5与第十三电容器C13的并联电路，在第三运算放大器U2A的输出端与对讲讲校线器的外壳之间串接第十四电容器C14。此外，第三运算放大器U2A的输出端通过第十六电阻R16连接它自身的反相输入端。
第一对讲机的发信单元中的第一运算放大器U1A的第八管脚、第二运算放大器U1B的第八管脚、第三运算放大器U2A的第八管脚分别连接第一电源VCC1。
所述对讲校线器的收信单元电路中第二选频放大器包括第四运算放大器U3A、第六电感线圈L6和第十六电容器C16。所述第四运算放大器U3A的反相输入端连接第一对讲校线器的外壳，在第四运算放大器U3A的反相输入端与对讲校线器的外壳之间串接有第十五电容器C15和第二十电阻R20的串联电路；所述第四运算放大器U3A的同相输入端分别连接第二电源VCC2和地，在第四运算放大器U3A的同相输入端与第二电源VCC2之间串接第二十三电阻R23，在第四运算放大器U3A的同相输入端与地之间串接第二十二电阻R22；所述第四运算放大器U3A的输出端通过第二十四电阻R24接地，在第四运算放大器U2B与地之间串接有第六电感线圈L6与第十六电容器C16的并联电路。此外，第四运算放大器U3A的输出端通过第二十一电阻R21连接它自身的反相输入端。
所述第一鉴频电路包括第五运算放大器U3B、第六运算放大器U4A、第七电感线圈L7和异或门U5A。所述第五运算放大器U3B的同相输入端分别连接第二电源VCC2和地，在第五运算放大器U3B的同相输入端与第二电源VCC2之间串接第二十八电阻R28，在第五运算放大器U3B的同相输入端与地之间串接第二十七电阻R27；所述第五运算放大器U3B的反相输入端通过第十七电容器C17连接第二选频放大器的输出端；所述第五放大器U3B的输出端分别连接第六运算放大器U4A的反相输入端和异或门U5A的第一输入端；所述第六运算放大器U4A的同相输入端通过第十八电容器C18和第二十九电阻R29的串联电路接地，第六运算放大器U4A的输出端连接异或门U5A的第二输入端；所述第六运算放大器U4A的同相输入端与反相输入端之间串接第七电感线圈L7。此外，第五运算放大器U3B的反相输入端分别通过第二十五电阻R25和第二十六电阻R26连接地和第二电源VCC2；异或门的第二输入端通过第三十电阻R30接地。
所述异或门U5A的输出端通过第三十一电阻R31分别连接第一音频功率放大器的输入端和地，异或门U5A的输出端与地之间串接有第十九电容器C19，异或门U5A与第一音频功率放大器的输入端之间串接有第二十电容器C20。
所述第一音频功率放大器包括音频功率放大芯片U6，所述音频功率放大芯片U6的输出端连接第一扬声器B1的输入端。
第一对讲机的收信单元中的第四运算放大器U2B的第八管脚、第五运算放大器U3A的第八管脚、第六运算放大器U4A的第八管脚分别连接第二电源VCC2。
此外，如图3所示：所述第一对讲机还包括收发转换开关S1，所述转换开关S1的第一端头连接第一电源VCC1，转换开关S1的第二端头连接总电源VCC，转换开关的第三端头连接第二电源VCC2。
所述第二对讲机的发信单元与收信单元的电路原路图与第一对讲机的收信单元和发信单元的电路原理图完全一样。
具体工作过程：工作时，未设置校线装置的第二对讲机为从属地位，设置有校线装置的第一对讲机为主要地位。通信时，第一对讲机的工作人员通过第一麦克风M1把声音转换为音频电信号，来自第一麦克风M1的语音信号经运算放大器U1A放大后，经高频扼流圈L1送给由变容二极管D1、D2，电感线圈L2、L3和运算放大器U1B构成的40kHz调频振荡器，控制加在变容二极管D1、D2两端的反向电压，实现对振荡器输出的频率调制。已调制信号再经由第四电感线圈L4、第十一电容器C11、第五电感线圈L5、第十三电容器C13及运算放大器U2B组成的选频放大器选频放大后，经对讲校线器对外绝缘的金属机壳和人体或地面、盘柜外壳构成的电容送出给对端第二对讲机接收。
第一对讲机接收第二对讲机传输过来的音频信号时，信号先经过包括第六电感线圈L6、第十六电容器C16和运算放大器U3A的第二选频放大器选频放大，再经由运算放大器U3B构成的比较器转换为方波信号，所述方波信号一方面作为异或门电路U5A的一路输入；另一方面通过包括第七电感线圈L7和第十八电容器C18的移相器移相90o，作为异或门U5A的另一路输入。这样信号经异或后变为脉宽随语音调制频率变化的中心频率为原有载波频率2倍的脉冲信号。再经低通滤波器滤波后得到还原的语音信号送给第一音频功率放大器U6放大，推动扬声器发声。
由于每台对讲机都含有发信单元和收信单元，为了节省电能，由收发转换开关S1控制收发电路的电源。平常只有收信电路工作时，将收发转换开关S1的第二端头接通第一端头，即总电源VCC接通第一电源VCC1，发信单元才能工作，语音才能传送出去；而对端的对讲机的收发转换开关接通的是总电源VCC第二电源VCC2，即收信单元在工作，这样才能接收语音。
此外，电容C1、C3的上极板为对讲校线器的金属外壳（外覆绝缘材料），下极板为人体手掌。电容C2、C4的上极板为人体脚掌，下极板为大地。R1、R2为人体电阻。当不用手握对讲校线器时，把对讲校线器放在地面或盘柜机壳上，此时第一电容器C1和第三电容器C3的上级板为对讲校线器的金属外壳，下级板为地面或盘柜机壳，电容器C2、C4以及电阻R1、R2就没有了，这样同样可实现通信。通信建立后，两人同时把对讲校线器的另一外接线和待校线芯相接，发光二极管和电池、两根线芯构成回路，若发光二极管点亮，证明待校线芯接线正确，不亮则接线错误。
本发明的对讲校线器集合了通信和校线两种功能，使用更方便，并且对讲机的收信和发信单元采用语音调频和脉冲鉴频技术，恢复出来的语音信号幅度只跟接收到的信号调频深度有关，而和接收到的信号幅度无关，抗干扰能力极强，特别适合通道环境复杂多变的场合。
Claims (7)
1.一种对讲校线器，包括通信装置，所述通信装置包括两台通信相匹配的第一对讲机和第二对讲机，其特征在于：所述对讲校线器还包括校线装置，所述校线装置设置在对讲校线器的第一对讲机上。
2.如权利要求1所述的对讲校线器，其特征在于：所述校线装置包括指示灯和电源，指示灯和电源串联设置在第一对讲机上，所述指示灯和电源串联电路的两端分别连接第一对讲机和第二对讲机的电路公共端。
3.如权利要求1所述的对讲校线器，其特征在于：所述第一对讲机和第二对讲机的电路公共端通过通话线芯相连接，第一对讲机和第二对讲机均包括发信单元和收信单元，并且第一对讲机和第二对讲机的发信单元和收信单元完全相同，所述发信单元包括麦克风、音频放大器、调频震荡器、第一选频放大器，所述麦克风的输出端连接音频放大器的输入端，音频放大器的输出端连接调频震荡器的输入端，调频震荡器的输出端连接第一选频放大器的输入端；所述收信单元包括扬声器、音频功率放大器、鉴频电路、第二选频放大器，所述扬声器的输入端连接音频功率放大器的输出端，音频功率放大器的输入端连接鉴频电路的输出端，鉴频电路的输入端连接第二选频放大器的输出端；所述第一选频放大器的输出端与第二选频放大器的输入端共同接地。
4.如权利要求3所述的对讲校线器，其特征在于：所述对讲机发信单元的音频放大器包括第一运算放大器和第一电感线圈，所述第一运算放大器的反相输入端连接麦克风的第一输出端，第一运算放大器的同相输入端分别连接第一电源和地，第一运算放大器的输出端分别连接第一电源和第一电感线圈的第一端；所述调频震荡器包括第二运算放大器、第二电感线圈和第三电感线圈，所述音频放大器的输出端分别连接第一变容二极管和第二变容二极管的阴极，第二变容二极管的阳极接地，第一变容二极管的阳极通过连接第二电感线圈和第三电感线圈的串联电路接地，第二运算放大器的输出端连接第二电感线圈和第三电感线圈串联电路的中间接点；所述第一选频放大器包括第三运算放大器、第四电感线圈、第十一电容器、第五电感线圈和第十三电容器，所述第三运算放大器的反相输入端分别连接调频振荡器的输出端和地，在第三运算放大器的反相输入端与地之间串接有第四电感线圈与第十一电容器的并联电路；所述第三运算放大器的同相输入端分别连接第一电源和地，第三运算放大器的输出端分别连接对讲机的机壳和地，在第三运算放大器与地之间串接有第五电感线圈与第十三电容器的并联电路。
5.如权利要求3所述的对讲校线器，其特征在于：所述对讲机收信单元的第二选频放大器包括第四运算放大器、第六电感线圈和第十六电容器，所述第四运算放大器的反相输入端连接对讲机的机壳，第四运算放大器的同相输入端分别连接第二电源和地，第四运算放大器的输出端接地，在第四运算放大器的输出端与地之间串接有第六电感线圈与第十六电容器的并联电路；所述鉴频电路包括第五运算放大器、第六运算放大器、第七电感线圈和异或门，所述第五运算放大器的反相输入端连接第二选频放大器的输出端，第五运算放大器的同相输入端分别连接第二电源和地，所述第五运算放大器的输出端分别连接第六运算放大器的反相输入端和异或门的第一输入端，所述第六运算放大器的同相输入端接地，第六运算放大器的反相输入端与同相输入端之间串接与第七电感线圈，所述第六运算放大器的输出端连接异或门的第二输入端；所述音频功率放大器包括音频功率放大芯片，所述异或门的输出端连接音频功率放大芯片的相应管脚。
6.如权利要求3、4或5所述的对讲校线器，其特征在于：所述第一选频放大器、第二选频放大器与地之间串接有第一电容器、第一电阻和第二电容器的串联电路。
7.如权利要求1所述的对讲校线器，其特征在于：所述对讲校线器还包括收发转换开关，所述转换开关设置在每台对讲机上，所述转换开开关的第一端头连接第一电源，转换开关的第二端头连接总电源，转换开关的第三端头连接第二电源。
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