1 / 1 / 0
Регистрация: 22.03.2012
Сообщений: 6
1

Передача и прием сигналов c датчиков (температуры, влажности, задымленности) по электросети

22.03.2012, 09:55. Показов 9534. Ответов 8
Метки нет (Все метки)

Есть аналоговых 3 датчика (температуры , влажности, задымленности) при выходе значений из определенного диапазона они срабатывают -> подается сигнал. Необходимо чтобы сигнал проходил по электросети а потом попадал на устройство приема (ну например будет загораться светодиод, свой для каждого датчика), вообще само устройство не интересует.
Есть ли возможность это реализовать? НА каких устройствах? Как ?
0

Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь.

Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
22.03.2012, 09:55
Ответы с готовыми решениями:

Передача значений температуры и влажности помещения на компьютер с USB устройства
Есть устройство с USB интерфейсом. Оно состоит из микроконтроллера и датчиков температуры и...

Orange pi считывание датчиков температуры, влажности
Orange pi считывание датчиков температуры, влажности и так далее Есть orange pi можно ли...

Передача сигналов по электросети
В общем тема такая: необходимо перередать синалы от 3-х датчиков (температура, влажность,...

BME280 сенсор давления температуры и влажности
Всем привет. Имею такую проблему с BME280 Все делаю по даташит. Температуру измеряет, а давление...

8
Почетный модератор
Эксперт по компьютерным сетямЭксперт Windows
28028 / 15757 / 977
Регистрация: 15.09.2009
Сообщений: 67,772
Записей в блоге: 78
22.03.2012, 10:14 2
электросеть имеется в виду 220 вольт?
0
10218 / 6598 / 495
Регистрация: 28.12.2010
Сообщений: 21,164
Записей в блоге: 1
22.03.2012, 11:13 3
Есть ли возможность это реализовать?
учитывая, что уже существуют промышленные и бытовые изделия типа PowerLine, LonWorks и др., то да.

Название: 1.jpg
Просмотров: 1907

Размер: 6.8 Кб Название: 2.jpg
Просмотров: 1696

Размер: 24.7 Кб Название: 3.jpg
Просмотров: 1697

Размер: 6.7 Кб

Кроме того, не нужно сбрасывать со счетов старичка X10, который де-факто является стандартом для домашней автоматизации и для передачи управляющих сигналов использует силовые электросети (читаем материал во вложении).

Передача и прием сигналов c датчиков (температуры, влажности, задымленности) по электросети
Передача и прием сигналов c датчиков (температуры, влажности, задымленности) по электросети


НА каких устройствах?
...для вашей задачи готовые изделия, пожалуй, будут избыточными и дорогими, разве что вы планируете расширять сеть управления, тогда есть смысл подумать над промышленным вариантом выше.

В то же время, никто не мешает самому передавать сигналы частотой до 100 кГц (электропроводка для таких частот является длинной линией) по силовой энергосети в пределах фазы трансформатора (дальше распространяться не даст сигналу индуктивность трансформатора).

Как ?
Варианты:
1- полулюбительский вариант ЧМ передатчика на 94 кГц, для модуляции которого можно использовать не микрофон, а специализированный тоновый кодер-декодер LM567 или же перейти на DTMF (но это дороже):
Передача и прием сигналов c датчиков (температуры, влажности, задымленности) по электросети

(в качестве приемника 174УР3 по типовой схеме включения, согласно даташиту)

Пример моей реализации (эксплуатирую голосовой вариант до сих пор):
Передача и прием сигналов c датчиков (температуры, влажности, задымленности) по электросети
Передача и прием сигналов c датчиков (температуры, влажности, задымленности) по электросети

(в качестве приемника бытовой трехпрограммный приемник на кухне )

2- наша промышленность выпускала специализированную ИМС КР1446ХК1, представляющую собой приемопередатчик по сети переменного тока 110-380 вольт (полное описание - схема, протокол, параметры и характеристики во вложении ниже)
Передача и прием сигналов c датчиков (температуры, влажности, задымленности) по электросети


3- модем AMIS-49587 от On Semiconductor
Передача и прием сигналов c датчиков (температуры, влажности, задымленности) по электросети
2
1 / 1 / 0
Регистрация: 22.03.2012
Сообщений: 6
23.03.2012, 07:54  [ТС] 4
А есть ли возможность реализовать без использования контроллера.
Каким образом тогда осуществить разделение сигналов? Подходит диапазон частот только до 100 кГц?
0
10218 / 6598 / 495
Регистрация: 28.12.2010
Сообщений: 21,164
Записей в блоге: 1
23.03.2012, 11:20 5
А есть ли возможность реализовать без использования контроллера.
а разве вариант "намбер ван" недвусмысленно и прямо об этом не говорит? Есть различные виды модуляции: амплитудная, частотная, фазовая, импульсно-кодовая... тут столько возможностей и вариантов реализации аппаратными аналоговыми способами и их комбинациями, причем достаточно простыми, что глаза разбегаются

Каким образом тогда осуществить разделение сигналов?
есть несколько подразновидностей первого варианта:

1- тупая генерация несущей частоты в сеть. Вот пример одноканальных передатчика и приемника:
Передача и прием сигналов c датчиков (температуры, влажности, задымленности) по электросети
Передача и прием сигналов c датчиков (температуры, влажности, задымленности) по электросети

(соответственно нужно несколько собрать или несколько контуров для разделения каналов)

2- использование тоновых кодеров и декодеров LM567 в одном флаконе для модуляции основной несущей. Вот пример многоканальной системы:
Передача и прием сигналов c датчиков (температуры, влажности, задымленности) по электросети

(единственно, вместо радиоканала модулирующий сигнал нужно будет подавать на ЧМ передатчик постом выше, в качестве приемника УР3, либо схема на гираторах)

3- использование импульсно-кодовых модуляторов MC145026 и демодуляторов MC145028 (помехоустойчивость ниже, однако простота многоканальной реализации всего на одном корпусе со стороны передатчика и на одном корпусе со стороны приемника). Вот пример:
Название: кодер.PNG
Просмотров: 2168

Размер: 3.0 Кб Название: декодер.PNG
Просмотров: 1955

Размер: 4.1 Кб

Тут возможны комбинации:
а) модулировать несущую частоту (берем схему ЧМ передатчика выше);
б) гнать сигнал напрямую в сеть без модуляции несущей, тогда от схемы ЧМ-передатчика остается лишь согласующий контур с ключом на транзисторе, а принимать сигнал через два развязывающих высоковольтных конденсатора небольшой емкости, порядка 1000 пФ, ограничитель на диодах и нормирующий ОУ (этот вариант гонит помехи от ИКМ непосредственно в сеть).

4- использование
гираторов
Гиратор – это устройство, имитирующее индуктивность. Он представляет собой своеобразную комбинацию ОУ с RC-цепью, включенной в общую ООС ОУ таким образом, чтобы имитировалась индуктивность. Индуктивность гиратора L определяется выражением L=R∙Rос∙С
в качестве приемного узла для разделения несущих и даже частоты модуляции.

Тут возможны комбинации:
а) использование гиратора исключительно как приемного узла несущей, альтернатива приемнику с катушками на УР3, а далее выделенный НЧ сигнал подается на схему декодера на MC145028 или LM567 (зависит от того, что вы используете для модуляции на приемной стороне);
б) использование гираторов на ОУ полностью и для выделения несущей и полосового фильтра на выделенный участок из НЧ, т.е. декодер будет построен на полосовых фильтрах из гираторов.

Вот пример реализации приемника на гираторе (в вашем случае потребуется развязать сеть 220 вольт по входу, уже указал выше как):
Передача и прием сигналов c датчиков (температуры, влажности, задымленности) по электросети


Подходит диапазон частот только до 100 кГц?
характеристики самой линии передачи (длинной линии) таковы, что наименьшее затухание на частотах до 100 кГц ...вспомните советское трехпрограммное проводное вещание, которое есть и сейчас (правда эти линии прокладывались уже только в новых многоквартирных зданиях).
1
1 / 1 / 0
Регистрация: 22.03.2012
Сообщений: 6
24.03.2012, 09:03  [ТС] 6
Хорошо , что на счет такого варианта передающей части:
сигнал с датчиков поступает на операционный усилитель мощности(скажем LM675)
далее каждый сигнал подается на мультивибратор на базе операционного усилителя(для задания каждому сигналу несущей и частотного диапазона)
насчет частотных диапазонов читал обзор про оптимальные диапазоны(см. приложение)
затем фильтр(полосовой, RC ?) для отсеивания промчастоты
и в конце гальваническая развязка(трансформатор)
Вариант конечно сырой
P.S. меня интересует наиболее простая реализация
0
Вложения
Тип файла: doc Диапазон частот.doc (52.5 Кб, 82 просмотров)
10218 / 6598 / 495
Регистрация: 28.12.2010
Сообщений: 21,164
Записей в блоге: 1
24.03.2012, 11:25 7
Насчет сей фразы:
Заранее можно предположить, что на низких частотах в энергосети будет иметь место сильное влияние промчастоты, а так же сильные помехи от переходных процессов, регулярно присутствующих в энергосети. Поэтому область нижних частот не подходит для передачи данных и измерения амплитудно-частотной характеристики энергосети целесообразно проводить на высоких частотах (более 200 кГц).
промчастоты у нас 400 Гц и 50 Гц (стран СНГ и Европы), они на порядки меньше всего диапазона до 100...150 кГц, так что некорректно технически говорить о влиянии просто на низких частотах. Спектр же переходных импульсных процессов распространяется от нуля до сотен мегагерц. Почему сделан вывод о целесообразности более 200 кГц, с потолка? Где практические обоснования и измерения?

Проведенные измерения амплитудно-частотной характеристики энергосети показали, что в диапазоне частот от 500 кГц до 1 МГц довольно плотный спектр помех. Однако присутствует несколько участков диапазона, в которых помехи на столько малы, что ими можно пренебречь. Это участки 649 – 695 кГц, 745 – 795 кГц, 830 – 880 кГц, 886 – 932 кГц и 943 – 988 кГц.
Таким образом, выбираем четыре диапазона частот с равными полосами 45 кГц (649 – 695 кГц, 745 – 795 кГц, 830 – 880 кГц и 943 – 988 кГц).
перейти на радиодиапазон СВ и жаловаться после этого . Гораздо эффективнее расширить полосу частот для больших скоростей от единиц до десятков мегагерц и OFDM-модуляцию (разбиение на спектра на несколько полос - параллельных каналов), что собственно и делается с использованием технологии Power Line Communication. Однако:
1- эти частоты распространяются на крайне мылые расстояния;
2- создают радиопомехи другим устройствам (нарушается радиоприем на СВ и КВ), а есть такой орган - частотнадзор (ГКРЧ);
3- использование столь широкополосного спектра допустимо на обособленных линиях, типа ЛЭП (там и используется), причем с ВЧ-заградителями с обеих концов ...конечно, у нас сквозь пальцы смотрят на все это;
4- работает в пределах первого фильтра в сети;
5- поскольку линия даже не витая пара, то сильно влияет качество электропроводки, скрутки;

Литература для серъезного изучения темы

- Заборовский В., Подгурский Ю., Передача данных по линиям электропитания / Радио, №3, 2001
- Сирота И. М., Прохождение сигналов телеуправления по электрическим распределительным сетям / Электричество, №11, 1973.
- Микуцкий Г. В., Скитальцев В. С., Высокочастотная связь по линиям электропередачи. — М.: Энергия, 1977
- Буденков Г. В:, Малышев А. И., Автоматика, телемеханика и передача данных в энергосистемах. — М.: Энергоатмиздат, 1988. — 336.
- Смирнов В. Б., Ильин А. А. Передача сигналов по распределительным электрическим сетям (основы теории и расчета). — Киев: Гостехиздат УССР, 1963. —423 с:
- Микуцкий Г. В. Каналы высокочастотной связи для релейной защиты и автоматики. — М.: Энергия, 1977. — 312 с.
- Справочник по проектированию систем передачи информации в энергетике. Под ред. В. X. Ишкина. —2-е изд. — М.: Энергоатомиздат, 1991.— 264 с.
- Пономарев А. М., Анализ параметров передачи сигналов тональной частоты по электрическим сетям / Электричество, №4, 1975.
- Попов И. Н., Соотношения и закономерности при передаче сигналов тональной частоты по электрическим распределительным сетям / Электричество, №11, 1973.
- Ефремов В. Е. Передача информации по распределительным сетям 635 кВ. — М: Энергия, 1971. — 160 с.
- ГОСТ Р 51317.3.8-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Передача сигналов по низковольтным; электрическим сетям; Уровни сигналов, полосы частот и нормы электромагнитных помех, М.: Издательство стандартов, 2000.
0
1 / 1 / 0
Регистрация: 22.03.2012
Сообщений: 6
29.03.2012, 14:53  [ТС] 8
Слушай суть в том что мне нужна максимально простая реализация. Можешь дать схему попроще . Смотри меня просто интересует простое срабатывание датчика(есть сигнал->есть частота->есть срабатывание устройства на другом конце линии; нет сигнала с датчика->нет частоты.....)
С каждого датчика 1 бит информации. КАк преобразовать эти сигналы так чтобы его можно было передать по электросети и принять их, на каких устройствах?
0
10218 / 6598 / 495
Регистрация: 28.12.2010
Сообщений: 21,164
Записей в блоге: 1
02.04.2012, 22:54 9
есть сигнал->есть частота->есть срабатывание устройства на другом конце линии; нет сигнала с датчика->нет частоты
будьте внимательны, первая подразновидность первого варианта, пост #5.
0
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
02.04.2012, 22:54

Алгоритм работы датчика температуры и влажности DHT11
Здравствуйте! Решил поделиться алгоритмом работы датчика DHT11. Может быть кому-нибудь пригодится....

Чтение датчика температуры и влажности DHT-11 (ATMega16)
Есть почти готовая программа на мкк атмега16, с подключенным к ней датчиком DHT11, единственное что...

PIC16F690. Чтение датчика температуры и влажности DHT-11
pic16f690 не читает DHT11 проблема следующего характера... есть библиотека DHT11 нормально...

Датчики температуры, влажности и дыма в загородном доме
Всем доброго времени суток. Уже довольно давно хотел приступить к этой тематике и вот настало...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
9
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2021, vBulletin Solutions, Inc.