CN109743057B

CN109743057B - 一种物联网数据传输校正设备

Info

Publication number: CN109743057B
Application number: CN201910022415.1A
Authority: CN
Inventors: 孔国利; 苏玉; 王哲
Original assignee: Zhengzhou Institute of Technology
Current assignee: Zhengzhou Institute of Technology
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2020-04-03
Anticipated expiration: 2039-01-10
Also published as: CN109743057A

Abstract

本发明公开了一种物联网数据传输校正设备，包括频率采集电路、分频反馈电路和运放输出电路，所述频率采集电路采集物联网设备工作时的数据信号频率，所述分频反馈电路运用电感L1和电容C4~电容C6组成分频电路对信号分频，分频后的信号一路运用三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路检测异常信号，二路运用电源+10V和可变电阻RW2补偿信号，最后两路信号一起输入运放器AR1内，同时运放器AR3和三极管Q5反馈运放器AR1输出信号至三极管Q3基极，调节三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路信号导通值，所述运放输出电路对运放器AR1的输出信号同相放大后输出，能够将物联网数据信号频率转化为物联网数据设备的数据信号的补偿信号，同时对信号进行自动校准。

Description

一种物联网数据传输校正设备

技术领域

本发明涉及信号校准技术领域，特别是涉及一种物联网数据传输校正设备。

背景技术

物联网指的是信息空间和物理空间的融合，也就是虚拟与现实的融合，把所有的物体和事件数字化、网络化，在人与人、人与物、物与物之间实现信息交互，实现物品的自动识别，监控定位和远程管理。物联网以现有的互联网和各种专有的网为基础，传输通过感知层采集汇总的各类数据，实现数据的实时传输并保证数据安全，同时为了使物联网数据传输更加精确，需要物联网数据传输校正设备，然而在实际中，物联网数据传输校正设备使用时，往往会出现信号传递过程中衰减，并且信号在传输中经过强磁场时，更会出现信号异常的状况，导致物联网数据传输校正设备效果不佳。

所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种物联网数据传输校正设备，具有构思巧妙、人性化设计的特性，能够将物联网数据信号频率转化为物联网数据设备的数据信号的补偿信号，同时对信号进行自动校准。

其解决的技术方案是，一种物联网数据传输校正设备，包括频率采集电路、分频反馈电路和运放输出电路，所述频率采集电路采集物联网设备工作时的数据信号频率，运用三极管Q1和稳压管D2以及电容C3、电阻R3组成复合电路滤除异常高电平信号，所述分频反馈电路运用电感L1和电容C4~电容C6组成分频电路对信号分频，分频后的信号一路运用三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路检测异常信号，二路运用电源+10V和可变电阻RW2补偿信号，最后两路信号一起输入运放器AR1内，同时运放器AR3和三极管Q5反馈运放器AR1输出信号至三极管Q3基极，调节三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路信号导通值，所述运放输出电路对运放器AR1的输出信号同相放大后输出，也即是为物联网设备工作时的数据信号的补偿信号；

所述分频反馈电路包括电感L1，电感L1的一端接电阻R4、电容C4的一端和电阻R2的一端，电感L1的另一端接电阻R4、电容C5、电容C6的一端和电感L3的一端，电容C6的另一端接电阻R7的一端和二极管D6的正极，电容C5、电阻R7的另一端接地，二极管D6的负极接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极接电感L3的另一端和电阻R10、三极管Q4的集电极，三极管Q2的发射极接三极管Q3的基极和电阻R12的一端，三极管Q3的集电极接电阻R10的另一端，三极管Q3的发射极接三极管Q4的发射极、三极管Q5的基极和运放器AR1的同相输入端、电阻R8的一端，三极管Q4的基极接稳压管D7的负极，稳压管D7的正极接地，运放器AR1的反相输入端接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，三极管Q5的集电极接运放器AR1的输出端，三极管Q5的发射极接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电阻R13的一端和运放器AR3的输出端、电阻R12的另一端，电阻R13的另一端接地，电容C4的另一端接电容C7、电阻R9、电感L2的一端，电容C7的另一端接电阻R8的另一端，电阻R9的另一端接地，电感L2的另一端接可变电阻RW2的触点2，可变电阻RW2的触点1接二极管D4的负极，二极管D4的正极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接二极管D5的正极和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电源+10V，二极管D5的负极和可变电阻RW2的触点3接地。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

1.运用电感L1和电容C4~电容C6组成分频电路对信号分频，电感L1滤除高频信号杂波，电容C5为旁路电容，滤除信号中的高频信号，将三极管Q2基极稳定为低频信号，电容C4为去耦电容，滤除信号中的低频信号，将电容C7处的信号稳定为高频信号，实现了分频的作；

2.运用三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路检测异常信号，当信号中含有异常信号时，信号电位为低电平信号，此时三极管Q2、三极管Q3不导通，起到隔离异常信号的效果，当信号为正常信号时，信号电位为高电平信号，此时三极管Q2、三极管Q3导通，三极管Q4和稳压管D7为稳压电路，稳定运放器AR1同相输入端电位，二路运用电源+10V和可变电阻RW2补偿信号，为运放器AR1同相输入端提供基电位，补偿信号的导通损耗；

3.当运放器AR1输出信号电位过高时，三极管Q5导通，提高三极管Q3基极电位，起到降低三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路信号导通值的作用，实现了对信号的自动校准，同时运用运放器AR2同相放大信号，同时运用电容C9和电阻R17组成RC滤波电路滤波，稳压管D8稳压后输出，也即是输入为物联网设备工作时的数据信号的补偿信号，防止信号衰减。

附图说明

图1为本发明一种物联网数据传输校正设备的模块图。

图2为本发明一种物联网数据传输校正设备的原理图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

实施例一，一种物联网数据传输校正设备，包括频率采集电路、分频反馈电路和运放输出电路，所述频率采集电路采集物联网设备工作时的数据信号频率，运用三极管Q1和稳压管D2以及电容C3、电阻R3组成复合电路滤除异常高电平信号，所述分频反馈电路运用电感L1和电容C4~电容C6组成分频电路对信号分频，分频后的信号一路运用三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路检测异常信号，二路运用电源+10V和可变电阻RW2补偿信号，最后两路信号一起输入运放器AR1内，同时运放器AR3和三极管Q5反馈运放器AR1输出信号至三极管Q3基极，调节三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路信号导通值，所述运放输出电路对运放器AR1的输出信号同相放大后输出，也即是为物联网设备工作时的数据信号的补偿信号；

所述分频反馈电路运用电感L1和电容C4~电容C6组成分频电路对信号分频，电感L1滤除高频信号杂波，电容C5为旁路电容，滤除信号中的高频信号，将三极管Q2基极稳定为低频信号，电容C4为去耦电容，滤除信号中的低频信号，将电容C7处的信号稳定为高频信号，实现了分频的作用，其中电容C6为滤波电容，电阻R7为分压电阻，分频后的信号一路运用三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路检测异常信号，当信号中含有异常信号时，信号电位为低电平信号，此时三极管Q2、三极管Q3不导通，起到隔离异常信号的效果，当信号为正常信号时，信号电位为高电平信号，此时三极管Q2、三极管Q3导通，三极管Q4和稳压管D7为稳压电路，稳定运放器AR1同相输入端电位，二路运用电源+10V和可变电阻RW2补偿信号，为运放器AR1同相输入端提供基电位，补偿信号的导通损耗，最后两路信号一起输入运放器AR1内，运放器AR1起到加法电路的效果，同时运放器AR3和三极管Q5反馈运放器AR1输出信号至三极管Q3基极，进一步调节三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路信号导通值，防止运放器AR1输出信号电位过高，当运放器AR1输出信号电位过高时，三极管Q5导通，提高三极管Q3基极电位，起到降低三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路信号导通值的作用，实现了对信号的自动校准；

所述分频反馈电路具体结构，电感L1的一端接电阻R4、电容C4的一端和电阻R2的一端，电感L1的另一端接电阻R4、电容C5、电容C6的一端和电感L3的一端，电容C6的另一端接电阻R7的一端和二极管D6的正极，电容C5、电阻R7的另一端接地，二极管D6的负极接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极接电感L3的另一端和电阻R10、三极管Q4的集电极，三极管Q2的发射极接三极管Q3的基极和电阻R12的一端，三极管Q3的集电极接电阻R10的另一端，三极管Q3的发射极接三极管Q4的发射极、三极管Q5的基极和运放器AR1的同相输入端、电阻R8的一端，三极管Q4的基极接稳压管D7的负极，稳压管D7的正极接地，运放器AR1的反相输入端接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，三极管Q5的集电极接运放器AR1的输出端，三极管Q5的发射极接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电阻R13的一端和运放器AR3的输出端、电阻R12的另一端，电阻R13的另一端接地，电容C4的另一端接电容C7、电阻R9、电感L2的一端，电容C7的另一端接电阻R8的另一端，电阻R9的另一端接地，电感L2的另一端接可变电阻RW2的触点2，可变电阻RW2的触点1接二极管D4的负极，二极管D4的正极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接二极管D5的正极和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电源+10V，二极管D5的负极和可变电阻RW2的触点3接地。

实施例二，在实施例一的基础上，所述运放输出电路运用运放器AR2同相放大信号，同时运用电容C9和电阻R17组成RC滤波电路滤波，稳压管D8稳压后输出，也即是输入为物联网设备工作时的数据信号的补偿信号，防止信号衰减，运放器AR2的反相输入端接电阻R15、电阻R16的一端，电阻R15的另一端接地，电阻R16的另一端接运放器AR2的输出端和电阻R17的一端、电容C8的一端，电容C8的另一端接地，电阻R17的另一端接电容C9的一端和稳压管D8的负极、电阻R18的一端，电容C9的另一端和稳压管D8的正极接地，电阻R18的另一端接信号输出端口。

实施三，在实施例一的基础上，所述频率采集电路选用型号为SJ-ADC的频率采集器J1采集物联网设备工作时的数据信号频率，运用三极管Q1和稳压管D2以及电容C3、电阻R3组成复合电路滤除异常高电平信号，当信号为异常高电平信号时，三极管Q1导通，经电阻R3和电容C3组成的RC电路滤波后泄放至大地，频率采集器J1的电源端和电容C1的一端接电源+5V，频率采集器J1的接地端接地，频率采集器J1的输出端接电容C1的另一端和稳压管D1的负极、电阻R1的一端以及稳压管D2的负极、电容C2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R1的另一端接电阻R2的另一端和三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极接稳压管D2的正极，三极管Q1的发射极接稳压管D3的负极，稳压管D3的正极接电阻R3、电容C3的一端，电阻R3、电容C3的另一端接地。

本发明具体使用时，一种物联网数据传输校正设备，包括频率采集电路、分频反馈电路和运放输出电路，所述频率采集电路采集物联网设备工作时的数据信号频率，运用三极管Q1和稳压管D2以及电容C3、电阻R3组成复合电路滤除异常高电平信号，所述分频反馈电路运用电感L1和电容C4~电容C6组成分频电路对信号分频，电感L1滤除高频信号杂波，电容C5为旁路电容，滤除信号中的高频信号，将三极管Q2基极稳定为低频信号，电容C4为去耦电容，滤除信号中的低频信号，将电容C7处的信号稳定为高频信号，实现了分频的作用，其中电容C6为滤波电容，电阻R7为分压电阻，分频后的信号一路运用三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路检测异常信号，当信号中含有异常信号时，信号电位为低电平信号，此时三极管Q2、三极管Q3不导通，起到隔离异常信号的效果，当信号为正常信号时，信号电位为高电平信号，此时三极管Q2、三极管Q3导通，三极管Q4和稳压管D7为稳压电路，稳定运放器AR1同相输入端电位，二路运用电源+10V和可变电阻RW2补偿信号，为运放器AR1同相输入端提供基电位，补偿信号的导通损耗，最后两路信号一起输入运放器AR1内，运放器AR1起到加法电路的效果，同时运放器AR3和三极管Q5反馈运放器AR1输出信号至三极管Q3基极，进一步调节三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路信号导通值，防止运放器AR1输出信号电位过高，当运放器AR1输出信号电位过高时，三极管Q5导通，提高三极管Q3基极电位，起到降低三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路信号导通值的作用，实现了对信号的自动校准，所述运放输出电路对运放器AR1的输出信号同相放大后输出，也即是为物联网设备工作时的数据信号的补偿信号。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims

1.一种物联网数据传输校正设备，包括频率采集电路、分频反馈电路和运放输出电路，其特征在于，所述频率采集电路采集物联网设备工作时的数据信号频率，运用三极管Q1和稳压管D2以及电容C3、电阻R3组成复合电路滤除异常高电平信号，所述分频反馈电路运用电感L1和电容C4~电容C6组成分频电路对信号分频，分频后的信号一路运用三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路检测异常信号，二路运用电源+10V和可变电阻RW2补偿信号，最后两路信号一起输入运放器AR1内，同时运放器AR3和三极管Q5反馈运放器AR1输出信号至三极管Q3基极，调节三极管Q2、三极管Q3组成的开关电路信号导通值，所述运放输出电路对运放器AR1的输出信号同相放大后输出，也即是为物联网设备工作时的数据信号的补偿信号；

所述分频反馈电路包括电感L1，电感L1的一端接电阻R4、电容C4的一端和电阻R2的一端，电感L1的另一端接电阻R4的另一端、电容C5、电容C6的一端和电感L3的一端，电容C6的另一端接电阻R7的一端和二极管D6的正极，电容C5、电阻R7的另一端接地，二极管D6的负极接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极接电感L3的另一端和电阻R10的一端、三极管Q4的集电极，三极管Q2的发射极接三极管Q3的基极和电阻R12的一端，三极管Q3的集电极接电阻R10的另一端，三极管Q3的发射极接三极管Q4的发射极、三极管Q5的基极和运放器AR1的同相输入端、电阻R8的一端，三极管Q4的基极接稳压管D7的负极，稳压管D7的正极接地，运放器AR1的反相输入端接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，三极管Q5的集电极接运放器AR1的输出端，三极管Q5的发射极接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电阻R13的一端和运放器AR3的输出端、电阻R12的另一端，电阻R13的另一端接地，电容C4的另一端接电容C7、电阻R9、电感L2的一端，电容C7的另一端接电阻R8的另一端，电阻R9的另一端接地，电感L2的另一端接可变电阻RW2的触点2，可变电阻RW2的触点1接二极管D4的负极，二极管D4的正极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接二极管D5的正极和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电源+10V，二极管D5的负极和可变电阻RW2的触点3接地。

2.如权利要求1所述一种物联网数据传输校正设备，其特征在于，所述运放输出电路包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端接三极管Q5的集电极，运放器AR2的反相输入端接电阻R15、电阻R16的一端，电阻R15的另一端接地，电阻R16的另一端接运放器AR2的输出端和电阻R17的一端、电容C8的一端，电容C8的另一端接地，电阻R17的另一端接电容C9的一端和稳压管D8的负极、电阻R18的一端，电容C9的另一端和稳压管D8的正极接地，电阻R18的另一端接信号输出端口。

3.如权利要求1所述一种物联网数据传输校正设备，其特征在于，所述频率采集电路包括型号为SJ-ADC的频率采集器J1，频率采集器J1的电源端和电容C1的一端接电源+5V，频率采集器J1的接地端接地，频率采集器J1的输出端接电容C1的另一端和稳压管D1的负极、电阻R1的一端以及稳压管D2的负极、电容C2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R1的另一端接电阻R2的另一端和三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极接稳压管D2的正极，三极管Q1的发射极接稳压管D3的负极，稳压管D3的正极接电阻R3、电容C3的一端，电阻R3、电容C3的另一端接地，三极管Q1的集电极接分频反馈电路输入端口。