RU2674923C1 - Method and device for transmitting data through the air gap with the use of inductive related circuits excited by an acute-angle pulse - Google Patents
Method and device for transmitting data through the air gap with the use of inductive related circuits excited by an acute-angle pulse Download PDFInfo
- Publication number
- RU2674923C1 RU2674923C1 RU2017146141A RU2017146141A RU2674923C1 RU 2674923 C1 RU2674923 C1 RU 2674923C1 RU 2017146141 A RU2017146141 A RU 2017146141A RU 2017146141 A RU2017146141 A RU 2017146141A RU 2674923 C1 RU2674923 C1 RU 2674923C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulse
- counter
- air gap
- output
- acute
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 title description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 11
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 abstract description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 102000010410 Nogo Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010077641 Nogo Proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C19/00—Electric signal transmission systems
- G08C19/16—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
- H04B5/72—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for local intradevice communication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
Способ передачи данных через воздушный зазор с использованием индуктивно связанных контуров, возбуждаемых остроугольным импульсом, и устройство для его осуществленияA method of transmitting data through an air gap using inductively coupled circuits excited by an acute-angled pulse, and a device for its implementation
Изобретение относится к области телеизмерений, в частности к передаче импульсных сигналов через воздушный зазор, и может быть использовано в системах для передачи и приема телеметрической информации от рабочих органов вращающихся узлов и механизмов.The invention relates to the field of telemetry, in particular to the transmission of pulsed signals through an air gap, and can be used in systems for transmitting and receiving telemetric information from working bodies of rotating units and mechanisms.
Для передачи информации от датчиков, расположенных на вращающихся узлах и механизмах, используются разные способы связи между вращающейся и неподвижной частями измерительной аппаратуры [1].To transmit information from sensors located on rotating units and mechanisms, different communication methods are used between the rotating and stationary parts of the measuring equipment [1].
Современные бесконтактные способы связи с вращающимся оборудованием можно разбить на две большие группы. К одной группе относятся способы, предполагающие передачу данных по радиоканалу за счет модуляции того или иного параметра несущего высокочастотного сигнала. К другой группе относятся методы, позволяющие передавать через воздушный зазор сигналы в импульсной форме.Modern non-contact methods of communication with rotating equipment can be divided into two large groups. One group includes methods involving the transmission of data over a radio channel by modulating a parameter of a carrier high-frequency signal. Another group includes methods that allow pulsed signals to be transmitted through the air gap.
Способы первой группы представлены устройствами, которые обычно называют радиотелеметрическими системами (РТС). РТС могут отличаться друг от друга способом организации радиосвязи между вращающейся и неподвижной частями системы.The methods of the first group are represented by devices that are usually called radio telemetry systems (RTS). RTS can differ from each other in the way of organizing radio communications between the rotating and stationary parts of the system.
В способах первой группы для передачи данных через воздушный зазор широко используется индуктивная связь между передающим и приемным элементами системы, посредством которой, например, несущее колебание с частотой 13,56 МГц, модулированное оцифрованными сигналами от датчиков на вращающейся части, принимается и демодулируется в стационарной части измерительной аппаратуры [2]. Недостатком этого способа является использование элементов радиоканала: модулятора, демодулятора и фильтра, которые усложняют устройство, вносят дополнительные погрешности, замедляют скорость передачи одного разряда кода данных и при другом способе передачи сигнала - в импульсной форме - могут быть исключены. Кроме того, как это отмечают сами разработчики РТС [2] (с. 24), радиоканал небезупречен в плане помехозащищенности. Воздействие помех на маломощный радиосигнал будет приводить к искажению кодовых комбинаций, что будет обнаруживаться на стационарной части системы известными методами циклического контроля. В результате искаженная кодовая комбинация будет исключаться из рассмотрения, но вместо нее потребуется получить новое значение данных, а это приводит к снижению скорости передачи системы и к увеличению погрешности восстановления сигнала по его отсчетам.In the methods of the first group, inductive coupling between the transmitting and receiving elements of the system is widely used for data transmission through the air gap, through which, for example, a carrier wave with a frequency of 13.56 MHz, modulated by digitized signals from sensors on the rotating part, is received and demodulated in the stationary part measuring equipment [2]. The disadvantage of this method is the use of radio channel elements: modulator, demodulator and filter, which complicate the device, introduce additional errors, slow down the transmission rate of one bit of the data code, and with another method of signal transmission - in pulsed form - can be eliminated. In addition, as noted by the developers of the RTS [2] (p. 24), the radio channel is not perfect in terms of noise immunity. The effect of interference on a low-power radio signal will lead to a distortion of code combinations, which will be detected on the stationary part of the system by well-known cyclic control methods. As a result, the distorted code combination will be excluded from consideration, but instead, it will be necessary to obtain a new data value, and this will lead to a decrease in the system transmission rate and to an increase in the error of signal recovery from its samples.
Способы второй группы представлены устройствами, в которых отсутствует высокочастотный переносчик кодовых посылок данных, передаваемых с вращающейся части системы в ее стационарную часть [1], и, как следствие, в них отсутствуют указанные выше недостатки РТС. В частности, один из способов этой группы [1] (с. 17-21) предполагает, что передача данных через воздушный зазор осуществляется посредством возбуждения короткими импульсами прямоугольной формы требуемой амплитуды первичного вращающегося контура индуктивно связанных контуров (ИСК). На вторичном неподвижном контуре, отделенном от вращающегося контура воздушным зазором, формируются сигналы, пригодные для принятия решения о том, что было передано в данном разряде кода - ноль или единица. Способ прост и надежен, но получаемый при его реализации сигнал на выходе ИСК представляет собой суперпозицию двух откликов ИСК на разнополярные скачки тока возбуждения (соответственно - на передний и задний фронты прямоугольного импульса), а потому имеет большую длительность, которая может быть сокращена при другом способе импульсного возбуждения ИСК - с помощью экспоненциальных импульсов.The methods of the second group are represented by devices in which there is no high-frequency carrier of code data packets transmitted from the rotating part of the system to its stationary part [1], and, as a result, they lack the above-mentioned disadvantages of the RTS. In particular, one of the methods of this group [1] (p. 17-21) assumes that data is transmitted through the air gap by exciting, with rectangular short pulses, the required amplitude of the primary rotating loop of inductively coupled circuits (ICC). On the secondary stationary circuit, separated from the rotating circuit by an air gap, signals are formed that are suitable for deciding what was transmitted in this category of the code - zero or one. The method is simple and reliable, but the signal obtained at its implementation at the ISK output is a superposition of two ISK responses to different-polarity excitation current jumps (respectively, to the leading and trailing edges of a rectangular pulse), and therefore has a longer duration, which can be shortened with another method pulse excitation ISK - using exponential pulses.
Наиболее близким к предлагаемому способу (прототипом) является способ передачи данных через воздушный зазор [3], заключающийся в том, что получаемые на вращающейся части измерительной системы информационные кодовые посылки прямоугольной формы подают через повторитель (усилитель посылок по мощности) на дифференцирующую цепь, отсекают ограничителем из двух разнополярных импульсов экспоненциальной формы импульс одной полярности, например отрицательной, а импульс другой полярности, например положительной, подают на формирователь импульсного сигнала возбуждения первичного контура индуктивно связанных контуров. В результате такого возбуждения контуров сигналом экспоненциальной формы на выходе неподвижного контура, отделенного воздушным зазором от вращающегося, формируют короткий сигнал, пригодный для принятия решения относительно переданного значения разряда кода.Closest to the proposed method (prototype) is a method of transmitting data through an air gap [3], which consists in the fact that the informational code parcels received on the rotating part of the measuring system are fed through a repeater (amplifier parcels in power) to a differentiating circuit, cut off by a limiter of two bipolar pulses of an exponential shape, a pulse of one polarity, for example negative, and a pulse of another polarity, for example positive, is fed to the driver Nogo excitation signal of the primary circuit is inductively coupled circuits. As a result of such excitation of the circuits by a signal of an exponential shape, a short signal is formed at the output of the fixed circuit separated by an air gap from the rotating one, suitable for deciding on the transmitted code discharge value.
Недостатком известного способа (прототипа) является низкая помехозащищенность, обусловленная тем, что амплитуда сигналов на выходе связанных контуров, формируемых под воздействием возбуждающих первичный контур ИСК импульсов экспоненциальной формы, получается небольшой. Можно существенно увеличить амплитуду импульсов, передаваемых через воздушный зазор, если использовать другой способ возбуждения связанных контуров, практически сохранив при этом достоинство прототипа -его высокое быстродействие.The disadvantage of this method (prototype) is the low noise immunity due to the fact that the amplitude of the signals at the output of the coupled circuits formed under the influence of pulses of exponential form exciting the primary circuit of the ICD turns out to be small. You can significantly increase the amplitude of the pulses transmitted through the air gap, if you use a different method of excitation of the coupled circuits, while maintaining the advantage of the prototype - its high speed.
Суть предлагаемого способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.
На вращающейся части измерительной системы по переднему фронту прямоугольного импульса, соответствующего единице в разряде информационного кода, формируют импульс установки в единичное состояние всех разрядов двоичного счетчика. В результате установки в счетчик заносится максимальный код 2n-1, где n - разрядность счетчика. При наличии единицы в разряде информационного кода на вычитающий счетный вход счетчика подают сигналы от генератора тактовых импульсов. Тактовые импульсы последовательно изменяют код счетчика от максимального значения до нуля. Если в текущем разряде информационного кода присутствует ноль, то счетчик остается в нулевом состоянии. Выход счетчика (выходы его двоичных разрядов) соединяют с входом (со входами соответствующих двоичных разрядов) цифроаналогового преобразователя (ЦАП), имеющего такую же разрядность, как и счетчик. На выходе ЦАП получают сигнал с крутым передним фронтом, близким к скачку от нуля до максимального значения, и последующим линейным (ступенчатым) спадом до нуля. Сформированный в результате описанных действий остроугольный импульс подают с выхода ЦАП на вход формирователя импульсного сигнала возбуждения первичного контура ИСК. Такой возбуждающий сигнал остроугольной формы, имеющий необходимую амплитуду, вызовет на вторичном контуре ИСК, отделенном от первичного контура воздушным зазором, сигнал, позволяющий принять решение о значении переданного разряда информационного кода.On the rotating part of the measuring system along the leading edge of the rectangular pulse corresponding to a unit in the discharge of the information code, an installation pulse is generated in the unit state of all the bits of the binary counter. As a result of installation, the maximum code 2 n -1 is entered into the counter, where n is the bit capacity of the counter. If there is a unit in the discharge of the information code, the signals from the clock generator are fed to the subtracting counter input of the counter. Clock pulses sequentially change the counter code from the maximum value to zero. If zero is present in the current bit of the information code, then the counter remains in the zero state. The output of the counter (the outputs of its binary digits) is connected to the input (with the inputs of the corresponding binary digits) of a digital-to-analog converter (DAC) having the same bit depth as the counter. At the output of the DAC, a signal is received with a steep leading edge close to a jump from zero to a maximum value, and a subsequent linear (stepwise) decline to zero. Formed as a result of the described actions, an acute-angled pulse is fed from the output of the DAC to the input of the driver of the pulse excitation signal of the primary circuit of the ISK. Such an acute-angled exciting signal having the required amplitude will cause a signal on the secondary circuit of the ISK, separated from the primary circuit by an air gap, which makes it possible to decide on the value of the transmitted discharge of the information code.
Предложенный способ позволяет устранить недостаток известного способа, а именно, увеличить амплитуду передаваемых через воздушный зазор с помощью ИСК сигналов информационного кода за счет возбуждения их остроугольными импульсами по сравнению с амплитудой сигналов, получаемых в известном способе, использующем возбуждение контуров импульсами экспоненциальной формы. Следовательно, предлагаемый способ позволяет повысить помехозащищенность передачи данных.The proposed method allows to eliminate the disadvantage of the known method, namely, to increase the amplitude of the information code signals transmitted through the air gap using the ISK due to their excitation by acute-angled pulses in comparison with the amplitude of the signals obtained in the known method using contour excitation by pulses of exponential form. Therefore, the proposed method improves the noise immunity of data transmission.
Принцип достижения названного технического результата за счет выполнения предложенных выше действий с сигналом, который управляет работой формирователя импульсного сигнала возбуждения первичного контура ИСК, поясняется фигурами 1 и 2.The principle of achieving the named technical result due to the implementation of the above actions with a signal that controls the operation of the driver of the pulse excitation signal of the primary circuit of the ISK is illustrated by figures 1 and 2.
На фиг. 1, а изображен импульс expi экспоненциальной формы, используемый в прототипе для управления формирователем возбуждающего воздействия, подаваемого на первичный контур ИСК при наличии единицы в разряде информационного кода. Формирователь усиливает сигнал по мощности. На фиг. 1, б представлен сигнал ge, формируемый на выходе неподвижного контура ИСК в ответ на импульс формирователя экспоненциальной формы. Сигнал имеет положительную и отрицательную полуволны. В стационарной аппаратуре принимается решение о значении переданного разряда кода, например одним из методов пороговой обработки.In FIG. 1a, an exponential pulse expi is used, which is used in the prototype to control the driver of the exciting action applied to the primary circuit of the ICC in the presence of a unit in the discharge of the information code. The shaper amplifies the signal by power. In FIG. Figure 1b shows the signal ge generated at the output of the stationary circuit of the ISK in response to an impulse of an exponential form shaper. The signal has positive and negative half-waves. In stationary equipment, a decision is made about the value of the transmitted discharge of the code, for example, by one of the threshold processing methods.
В предлагаемом способе на вращающейся части системы по переднему фронту импульса, соответствующего единичному разряду информационного кода, представленного на фиг. 2, а сигналом kod, формируют короткий импульс установки прямоугольной формы - сигнал iu, показанный на фиг. 2, б. Этим сигналом устанавливают все разряды вычитающего счетчика в единичное состояние, что приводит к формированию на выходе подключенного к счетчику цифроаналогового преобразователя (ЦАП) скачка уровня сигнала от нуля до наибольшего значения - 1 (значение источника опорного сигнала), как показано на фиг. 2, г для сигнала cap.При наличии единицы в разряде информационного кода на счетный вход вычитающего счетчика подают сигналы от генератора тактовых импульсов, то есть счетные импульсы, - сигнал out_I, показанный на фиг. 2, в. С каждым новым импульсом счета код в счетчике уменьшается на единицу, пока не станет равным нулю, что приводит к формированию на выходе ЦАП линейно убывающего сигнала cap ступенчатой формы (фиг. 2, г). Частота f следования сигнала от генератора тактовых импульсов зависит от длительности τ формируемого импульса возбуждения и разрядности n счетчика и ЦАП следующим образом f=(2n-1)/τ. На приведенных фигурах τ=0,45 с, а разрядность n=3. С увеличением разрядности n сигнал ступенчатой формы приближается к линейно убывающему сигналу. В результате описанных действий на выходе ЦАП формируется импульс, близкий по форме к остроугольному. Такой сигнал подают на формирователь импульсного сигнала возбуждения первичного контура ИСК. Под его воздействием на неподвижной части системы на выходе вторичного контура ИСК, отделенного воздушным зазором от первичного контура, формируется сигнал г, показанный на фиг. 2, д. Вид этого сигнала свидетельствует о его пригодности для принятия решения о значении переданного разряда кода. Если сигнал такого вида выявляется на вторичном контуре, то это означает, что в данном разряде кода бала передана единица, при его отсутствии - ноль. Сравнивая сигналы на выходе ИСК для разных способов возбуждения их первичного контура, можно сделать вывод о том, что амплитуда m1r первой (положительной) полуволны выходного сигнала в предлагаемом способе, использующем возбуждение остроугольным импульсом (фиг. 2, д), в два раза превышает амплитуду m1ge первой полуволны выходного сигнала, получаемого в прототипе (фиг. 1, б), в котором импульс возбуждения имеет экспоненциальную форму. На фиг. 1, в показана зависимость отношения названных выше амплитуд, обозначенных соответственно m1r и m1ge, от длительности τ возбуждающего импульса при фиксированном значении коэффициента k связи между контурами, равного 0,5. На фиг. 1, г показано, как зависит отношение амплитуд от коэффициента к при фиксированной длительности τ, равной 0,45 с. При этом проигрыш в длительности выходного сигнала по сравнению с прототипом составляет менее 5%. Следовательно, предлагаемый способ передачи данных через воздушный зазор имеет по сравнению с прототипом более высокую помехозащищенность.In the proposed method, on the rotating part of the system along the leading edge of the pulse corresponding to a single bit of the information code shown in FIG. 2, and the signal kod forms a short pulse of the installation of a rectangular shape — the signal iu shown in FIG. 2, b. This signal sets all the bits of the subtracting counter to a single state, which leads to the formation at the output of the connected digital-to-analog converter (DAC) of a jump in the signal level from zero to the highest value - 1 (the value of the reference signal source), as shown in FIG. 2d for the signal cap. If there is a unit in the discharge of the information code, the signals from the clock pulse generator, that is, the counting pulses, signal out_I shown in FIG. 2, c. With each new counting pulse, the code in the counter decreases by one until it becomes equal to zero, which leads to the formation of a linearly decreasing step-shaped cap signal at the output of the DAC (Fig. 2d). The repetition rate f of the signal from the clock generator depends on the duration τ of the generated excitation pulse and the bit width n of the counter and DAC as follows f = (2 n -1) / τ. In the figures, τ = 0.45 s, and the bit width n = 3. With increasing bit depth n, the step-shaped signal approaches a linearly decreasing signal. As a result of the described actions, an impulse is formed at the output of the DAC that is close in shape to acute-angled. Such a signal is fed to the driver of the pulse excitation signal of the primary circuit of the ISK. Under its influence on the fixed part of the system, at the output of the secondary circuit of the ISK, separated by the air gap from the primary circuit, the signal g shown in FIG. 2, e. The appearance of this signal indicates its suitability for deciding on the value of the transmitted code bit. If a signal of this kind is detected on the secondary circuit, this means that in this category of the ball code, one is transmitted, in its absence - zero. Comparing the signals at the output of the ISK for different ways of exciting their primary circuit, we can conclude that the amplitude m1r of the first (positive) half-wave of the output signal in the proposed method using excitation by an acute-angled pulse (Fig. 2e) doubles the amplitude m1ge of the first half-wave of the output signal obtained in the prototype (Fig. 1, b), in which the excitation pulse has an exponential shape. In FIG. 1c shows the dependence of the ratio of the amplitudes mentioned above, designated m1r and m1ge, respectively, on the duration τ of the exciting pulse for a fixed value of the coupling coefficient k between the loops, equal to 0.5. In FIG. 1d shows how the ratio of amplitudes depends on the coefficient k for a fixed duration τ equal to 0.45 s. Moreover, the loss in the duration of the output signal in comparison with the prototype is less than 5%. Therefore, the proposed method of transmitting data through the air gap has a higher noise immunity compared to the prototype.
На фиг. 3 приведена структурная схема устройства реализации предложенного способа передачи данных через воздушный зазор с использованием индуктивно связанных контуров, возбуждаемых остроугольным импульсом, а на фиг. 2 - эпюры, поясняющие его работу.In FIG. 3 is a structural diagram of a device for implementing the proposed method for transmitting data through an air gap using inductively coupled circuits excited by an acute-angled pulse, and FIG. 2 - diagrams explaining his work.
Для достижения технического результата, заключающегося в повышении помехозащищенности передачи разрядов кода данных, в устройство, содержащее на его вращающейся части формирователь импульсного сигнала возбуждения, выход которого соединен с первичным контуром индуктивно связанных контуров, вторичный контур которых, расположенный на неподвижной части устройства и отделенный от первичного контура воздушным зазором, является выходом устройства, введены на вращающейся части формирователь импульса установки, элемент И, генератор тактовых импульсов, вычитающий счетчик и цифроаналоговый преобразователь. Вход формирователя импульса установки является входом устройства и соединен с одним входом элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора. Выход формирователя соединен с входом установки в единичное состояние разрядов вычитающего счетчика, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя. Выход элемента И соединен со счетным входом вычитающего счетчика. Выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом формирователя импульсного сигнала возбуждения.To achieve a technical result, which consists in increasing the noise immunity of transmitting bits of a data code, to a device containing on its rotating part a driver of a pulse excitation signal, the output of which is connected to the primary circuit of inductively coupled circuits, the secondary circuit of which is located on the fixed part of the device and separated from the primary the contour by the air gap, is the output of the device, the pulse shaper of the installation, the element And, the clock generator are introduced on the rotating part pulses, subtracting counter and digital-to-analog converter. The input of the pulse generator of the installation is the input of the device and is connected to one input of the element And, the other input of which is connected to the output of the generator. The output of the shaper is connected to the input of the unit in the single state of the bits of the subtracting counter, the output of which is connected to the input of the digital-to-analog converter. The output of the AND element is connected to the counting input of the subtracting counter. The output of the digital-to-analog converter is connected to the input of the driver of the pulse excitation signal.
Устройство для реализации предложенного способа передачи данных через воздушный зазор содержит вращающуюся часть 1, неподвижную часть 2 и воздушный зазор 3. Вращающаяся часть 1 содержит формирователь 4 импульса установки, элемент И 5, генератор 6 тактовых импульсов, вычитающий счетчик 7, цифроаналоговый преобразователь 8, формирователь 9 импульсного сигнала возбуждения, первичный контур 10 индуктивно связанных контуров 12. Неподвижная часть 2 устройства, отделенная от вращающейся части 1 воздушным зазором 3, содержит вторичный контур 11 индуктивно связанных контуров 12.A device for implementing the proposed method of transmitting data through the air gap contains a
Входом устройства является вход формирователя 4 импульса установки, расположенного на вращающейся части 1, на который поступают разряды кода данных. Его выход соединен с входом установки в единичное состояние разрядов вычитающего счетчика 7, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя 8. Счетный вход счетчика 7 соединен с выходом элемента И 5, один вход которого подключен к входу устройства, а другой - к выходу генератора 6 тактовых импульсов. Выход цифроаналогового преобразователя 8 соединен с входом формирователя 9 импульсного сигнала возбуждения, выход которого соединен с первичным контуром 10 индуктивно связанных контуров 12. Выход находящегося на неподвижной части 2 вторичного контура 11 индуктивно связанных контуров 12, отделенного от первичного контура 10 воздушным зазором 3, является выходом устройства.The input of the device is the input of the
Устройство работает следующим образом. На вращающейся части 1 на вход устройства поступают кодовые посылки данных прямоугольной формы. Если разряд информационного кода содержит единицу (фиг. 2, а), то по переднему фронту импульса кода в формирователе 4 генерируется импульс установки (фиг. 2, б) всех разрядов вычитающего счетчика 7 в единичное состояние, а сигналы от генератора 6 тактовых импульсов проходят через элемент И 5 на вход счетчика 7 (фиг. 2, в). На выходе цифроаналогового преобразователя 8 формируется импульс (фиг. 2, г) остроугольной формы, образованный скачком сигнала от нуля до наибольшего значения с последующим спадом дискретными ступеньками, размер (высота) которых определяется разрядностью счетчика, по линейному закону до нуля. Формирователь 9 импульсного сигнала возбуждения первичного контура 10 повторит остроугольный сигнал по форме, усилив его по мощности, и вызовет реакцию на него на вторичном контуре 11 ИСК 12 (фиг. 2, д), которая позволяет принять решение о значении переданного разряда кода.The device operates as follows. On the
Технический результат предложенного способа передачи данных через воздушный зазор с использованием индуктивно связанных контуров и устройства для его реализации заключается в том, что достигается увеличение помехозащищенности передачи разрядов кода данных за счет увеличения амплитуды сигнала, передаваемого через индуктивно связанных контуров, благодаря возбуждению их первичного контура импульсом остроугольной формы.The technical result of the proposed method for transmitting data through an air gap using inductively coupled circuits and a device for its implementation is that an increase in the noise immunity of transmitting bits of the data code is achieved by increasing the amplitude of the signal transmitted through inductively coupled circuits due to the excitation of their primary circuit by an acute-angled pulse forms.
ЛитератураLiterature
1. Измерительные системы для вращающихся узлов и механизмов / В.В. Карасев, А.А. Михеев, Г.И. Нечаев; Под ред. Г.И. Нечаева. - М.: Энергоатомиздат, 1996. - 176 с.1. Measuring systems for rotating units and mechanisms / V.V. Karasev, A.A. Mikheev, G.I. Nechaev; Ed. G.I. Nechaeva. - M .: Energoatomizdat, 1996 .-- 176 p.
2. MANNER Sensortelemetrie [Электронный ресурс]. URL: http://manner-sensortelemetrie.ru/upload/file/Brochure-production-MANNER (Rus). PDF (дата обращения: 05.10.2017).2. MANNER Sensortelemetrie [Electronic resource]. URL: http://manner-sensortelemetrie.ru/upload/file/Brochure-production-MANNER (Rus). PDF (accessed date: 10/05/2017).
3. Зилотова М.А., Карасев В.В., Николаева А.В. Способ передачи данных через воздушный зазор и устройство для его осуществления. Патент РФ №2565527. Бюл. №29, 2015.3. Zilotova M.A., Karasev V.V., Nikolaev A.V. A method of transmitting data through an air gap and a device for its implementation. RF patent No. 2565527. Bull. No. 29, 2015.
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ЧЕРЕЗ ВОЗДУШНЫЙ ЗАЗОР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫХ КОНТУРОВ, ВОЗБУЖДАЕМЫХ ОСТРОУГОЛЬНЫМ ИМПУЛЬСОМ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯMETHOD FOR DATA TRANSMISSION THROUGH AIR GAP WITH USE OF INDUCTIVELY CONNECTED CIRCUITS EXCITED BY AN ORGANIZED PULSE, AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
Расшифровка обозначений к фиг. 3:The symbols for FIG. 3:
1 - вращающаяся часть;1 - rotating part;
2 - неподвижная часть;2 - fixed part;
3 - воздушный зазор;3 - air gap;
4 - формирователь импульса установки;4 - shaper installation;
5 - элемент И;5 - element And;
6 - генератор тактовых импульсов;6 - clock generator;
7 - вычитающий счетчик;7 - subtracting counter;
8 - цифроаналоговый преобразователь;8 - digital-to-analog converter;
9 - формирователь импульсного сигнала возбуждения;9 - shaper pulse excitation signal;
10 - первичный контур;10 - primary circuit;
11 - вторичный контур;11 - secondary circuit;
12 - индуктивно связанные контуры.12 - inductively coupled circuits.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017146141A RU2674923C1 (en) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Method and device for transmitting data through the air gap with the use of inductive related circuits excited by an acute-angle pulse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017146141A RU2674923C1 (en) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Method and device for transmitting data through the air gap with the use of inductive related circuits excited by an acute-angle pulse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2674923C1 true RU2674923C1 (en) | 2018-12-13 |
Family
ID=64753146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017146141A RU2674923C1 (en) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Method and device for transmitting data through the air gap with the use of inductive related circuits excited by an acute-angle pulse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2674923C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2710301C1 (en) * | 2019-05-29 | 2019-12-25 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" | Method of transmitting and receiving data through an air gap with short pulses and a device for its implementation |
RU2723088C1 (en) * | 2019-12-09 | 2020-06-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" | Method for transmitting and receiving data through an air gap by bipolar pulses and a device for realizing said data |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4518962A (en) * | 1981-12-17 | 1985-05-21 | Teijin Limited | Device for transmitting measurement data from a rotating body |
US20060284622A1 (en) * | 2004-06-23 | 2006-12-21 | Jeffry Tola | Capacitively coupled position encoder |
RU2565527C1 (en) * | 2014-04-08 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Method of transmitting data through air gap and device therefor |
RU2566949C1 (en) * | 2014-11-27 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Method of formation of bipolar signals for data transmission through air gap and device for its implementation |
US9633783B2 (en) * | 2012-05-03 | 2017-04-25 | Atlas Copco Industrial Technique Ab | Transmission of signals through a non-contact interface |
-
2017
- 2017-12-26 RU RU2017146141A patent/RU2674923C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4518962A (en) * | 1981-12-17 | 1985-05-21 | Teijin Limited | Device for transmitting measurement data from a rotating body |
US20060284622A1 (en) * | 2004-06-23 | 2006-12-21 | Jeffry Tola | Capacitively coupled position encoder |
US9633783B2 (en) * | 2012-05-03 | 2017-04-25 | Atlas Copco Industrial Technique Ab | Transmission of signals through a non-contact interface |
RU2565527C1 (en) * | 2014-04-08 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Method of transmitting data through air gap and device therefor |
RU2566949C1 (en) * | 2014-11-27 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Method of formation of bipolar signals for data transmission through air gap and device for its implementation |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2710301C1 (en) * | 2019-05-29 | 2019-12-25 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" | Method of transmitting and receiving data through an air gap with short pulses and a device for its implementation |
RU2723088C1 (en) * | 2019-12-09 | 2020-06-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" | Method for transmitting and receiving data through an air gap by bipolar pulses and a device for realizing said data |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9900197B1 (en) | BPSK demodulation | |
US6628724B2 (en) | Process and system for information transfer | |
RU2495497C2 (en) | Signal processing device and method of communicating with implantable medical device | |
US3889263A (en) | Radio-frequency pulse generation system and method | |
RU2674923C1 (en) | Method and device for transmitting data through the air gap with the use of inductive related circuits excited by an acute-angle pulse | |
EP2621099B1 (en) | Communication device | |
US20060062278A1 (en) | Ultrawideband radio transmitter, ultrawideband radio receiver, and ultrawideband radio transmission/reception system | |
CN106501796A (en) | A kind of locomotive velocity measuring method, apparatus and system | |
RU2566949C1 (en) | Method of formation of bipolar signals for data transmission through air gap and device for its implementation | |
US20210028873A1 (en) | Information Transfer Using Discrete-Frequency Signals and Instantaneous Frequency Measurement | |
RU2565527C1 (en) | Method of transmitting data through air gap and device therefor | |
KR20190138445A (en) | Transmission and receiving method and apparatus for distance and doppler estimation of a target | |
CN104345298A (en) | Correlation integral-matching downsampling envelope detection method and system | |
CN105634563A (en) | Low frequency communication system and method limiting distance | |
SE424392B (en) | CONTROL GENERATOR FOR AN AUTOMATIC CHANNEL SELECTION DEVICE IN A RADIO RECEIVER | |
RU2786049C1 (en) | Method for transmitting data through an air gap based on inductively coupled circuits excited by a combination of rectangular pulses, and a device for its implementation | |
RU2719557C1 (en) | Method of transmitting and receiving data through an air gap based on inductively coupled circuits excited by rectangular pulses of different polarity, and a device for realizing said | |
US3183442A (en) | Phaseproof pulse signal transmission system utilizing binary to quaternary conversion means | |
JP6623683B2 (en) | Signal processing device and communication device | |
CN107423648B (en) | RFID reader capable of improving forward anti-interference function | |
US12009954B2 (en) | Device and method for decoding data from wireless signals | |
EP1655853A1 (en) | Method of shaped-pulses modulation | |
CN101414883B (en) | Receiver independent from carrier frequency | |
CN100574164C (en) | Radio communications system, transmitter, receiver and communication, method of sending and receiving | |
WO2019004867A1 (en) | Method for demodulating discrete signals on post-shannon channel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191227 |