DE1537339A1 - Datenuebertragung ueber starkstrombeeinflusste Nachrichtenleitungen mit Hilfe von opto-elektronischen Koppelelementen - Google Patents

Description

• Datenübertragung über starkstfoaabecinflußte Nachrichtenleitungen mit Hilfe von opto-e lektronischen Koppelelementen Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Datenübertragung mit cocliezten Nachrichtenzeichen über starkstrollibeeinflul3te Nachrichtenleitungen. Die zur Nachrichtenübertragung verwendeten elektrischen Signale weisen üblicherweise niedrige Spannungs- und Stromwerte auf. Dadurch ist es einerseits möglich, die angeschlossenen Gerbte für kleine Leistungen auszulegen, andererseits brauchen keine Maßnahmen zum Schutz rIer Bedienungsperson gegen Berührung spannungsiUhrender Teile vorgenommen werden. Es ist aber möglich, daß die der-Nachrichtenübertragung dienenden Zeitungen, und zwar sowohl Freileitungen als such Kabel, durch Starkstrom beeinflußt werden. Solche Einflüsse können atmosphärischer Natur sein, (zeB. B1 itzentladungen) , es können direkte Berührungen mit@r.'.rstromle@@.tungen vorkommen (bei Freileitungen) und es können insbesondere indulct2.ve Einstreuungen durch zur Nachrichtenleitung parallel laufende Starlc-tromleitungen (z.B. Bahnstrom) -erfolgen. Kurzzeitige Überspannungen können und müssen durch Uberspannungsableiter wenigstens teilweise begrenzt werden. Für den verbleibenden Rest aber und insbesondere für Dauerbeeinflussung (z.B. _nduktive Einstreuungen.) müssen andere Maßnahmen vorgenommen werden, Es ist üblich, d-:e so gzf ""iLd,: t'3n letanganD ewtungsübertragern abzuschließen. Diese ermöglichen einersei-cs einen symmetrischen Betrieb der Leitungen, so daß von den meist erdbezogenen Einstreuungen nur eine kleine Differenz, die von der Symmetrie der Zeitung abhängig ist, als Störung der zu übertragenden Nachricht verbleibt. Andererseits können diese Übertrager genügend spannungsfest ausgelegt werden, um eine Schädigung von Personen oder Geräten zu verhindern.
• ,Diese Übertrager müssen sehr symmetrisch und spannungsfest aufgebaut sein und bezüglich ihrer. unteren und oberen Grenzfrequenz der 2u übertragenden Nachrichtenart angepaßt sein. Aus diesen Gründen sind ein gewisser Raumbedarf und entsprech@nde Kosten nicht zu unterschreiten. Der Hauptnachteil sdTäher mit Übertragern abgeschlossenen Zeitungen ist aber i4, 1, daß die Nachrichtenzeichen nur durch Wechselstrom überen werden können. V7enn daher die Nachricht aus Gleichs ömsignalen besteht, wie-es ` beispielsweise bei Telegrafie-und Datenübertragung erwünscht ist, müssen diese am Sendeort in Wechselstromsignale umgesetzt und am Empfangsort wieder in Gleichstromsignale zurückverwandelt werden. .
• Aufgabe der Erfindung ist es, den Zeitungsübertrager durch ein anderes Bauelement zu ersetzen, das trotz galvanischer" Trennung die Übertragung von Gleichstromsignalen gestattet und das einen geringen Raumbedarf benötigt und im Aufbau einfach und billig ist. Die Lösung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die codierten Nachriellterzeichen: einem Lichtsender zugeführt werden, daß eine opto-elektronische Kopplung zwischen dem Lichtsender und einem Lichtetapfängcr besteht und daß am Ausgang des Lichtempfängers die codierten Nachrichtenzeichen ausgegeben werden. Auf diese Preise sind die Leitungsübertrager durch opto-elek-Ironische Koppelelemente ersetzt.,Hiermit sind die genannten Bedingungen., viie symmetrischer Abschluß der Leitung. und hohe Spannungsfestigkeit sehr einfach zu realisieren. Es besteht die Möglichkeit, auch Gleichstromsignale zu übertragen, so daß die Modulation und Demodulation eingespart werden kann. Zusätzlich-ist bei solchen Koppelelementen ohne besonderen Aufwand auch eine .obere Grenzfrequenz realisierbar,-die mit Breitbandübertragern schwer erreicht Werden kann. Die vorgeschlagene Lösung ist daher nicht nur auf die Übertragung von Gleichstromsignalen beschränkt, es ist vielmehr auch WechselstromUbertragung bis zu_.schr-hohen hrequenzen ohne Umschal- , tung oder Anpassung möglich. Auch die Übertragung von Gluch-= strört=Datc@säer1-ho@h@r ° ünä sehr hoher Geschwindigkeit mit niedriger Sendespannung ist mit dem vorgeschlagenen Prinzip möglich. Figur 1 zeigt das bisher benutzte Prinzip, während Figur-2 die Abriegelung der starkstrombeeinflußten Nachrichten1eitungdurch ein opto-elektronisches Koppelelement zeigt. In Figur 1 werden die codierten Nachrichtenzeichen auf der sta,rkstrombeeinflußten Zeitung L ängelicfcrt und über den Leitungsübertrager Ü1 an den Eingang der Demodulatorschaltung D transformiert. Das Demodulatorausgangssignal wird dem Nachrichtencmpfänger für Gleichstromsignale E zugeführt. Hier erfolgt somit die Abriegelung der starkstrombeeinflußten Leitung durch einen Leitungsübertrager Ü1.
• In Figur 2- vrerdeiz die codierten Nachrichtenzeichen über die

  stärkst27dmIeeinflußte Nachrichtenleitung Z dem Lichtsender IS

  des opto-elelztronischen Koppelelementes K zugeführt:' Dieser

  Zi:chtsender--IS kann beispielsweise in Form einer Emi8söns-= -

  diode ausgebildet sein: Die"Zichtstrahlen gelangen zum Licht"'

  empfäng.er ZE-der als Photodiode öder Phototransistor ausge=

  bildet-sein kann. Das Ausgangssignal des Lichtempfängers ZE

  steuert den Nachrichtenempfänger E:

  Die opto-elektronischen. Koppelelementä können gegebenenfalls

  mit nachfolgenden VerU=ta.rhern-cd-er elektronischen-Schaltern

  in' eine konstruktive form gebracht vrerden, die einen direkten

  Austausch gegen die bisher vervrendeten fernleitungsübertrager

  zuläßt. Damit bleibt der gesamte Amtsaufbau von den fernlei-

  tungoüber-trr_üger-Ges-tollen an bis zu den Ubertragungs- oder

  Endgeräten sowohl bei Gleichstromübertragung als auch bei

  Vervrendung der opto-elektronischen Koppelelernen-te' für Wechsel-

  str om-llnalogüber-tragung über starkstrombeeinflüßte Zeitungen

  erhalten. -

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zur Da-tenübertragu--ng vozi, codierten Nachrichtenzeichen über starkstrombeeinflußte Nachrichtenleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die radierten Nachrichtenzeichen einem Lichtsender zugeführt vierden, daß eine opto-clektronische Kopplung zwischen derr Lichtsender und einem Lichtempfänger besteht und daß am Ausgang des Lichtempfängers die codierten Nachrichtenzeichen ausgegeben «erden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das opto-elektronische Koppelelement eine besondere konstruktive form aufweist und daß ein direkter Austausch gegen den bisher verriende-ten Fernleitungsübertrager gegeben ist. _

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichne-t, daß an das opto-elektronische Koppelelement auf der Primärseite und/oder Sekundärseite Verstärker angeschaltet sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtsender des Koppelelementes eine Emissionsdiode _eingeschaltet ist, und daß als lichtempiänger des Koppelelementes eine Photodiode oder ein Phototransistor eingeschaltet ist.