[发明专利]多节点电流环全双工通信电路

说明书

本发明公开了一种多节点电流环全双工通信电路，包括：第一、二、三通信终端和中间节点电路。第二、三通信终端通过中间节点电路同时与第一通信终端进行电流环通信。中间节点电路包括供电、发送和接收电路，供电电路接收由第二、三通信终端提供的电源，根据第三通信终端提供的电源控制信号为发送、接收电路提供工作电源。当第一通信终端发送数据时，接收电路接收来自于第一通信终端的电流信号，将其转换后发送至第二、三通信终端。当第一通信终端接收数据时，第二、三通信终端发送数据由发送电路转换为电流信号，发送至第一通信终端。本发明适用于三终端四线制电流环全双工通信，能够解决现有电路易受外部干扰、信号受传输线压降影响的技术问题。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种多节点四线制4～20mA电流环全双工通信电路。

背景技术

目前，常用的多节点通信方式通常采用电压信号进行传输，但进行长距离传输时，存在传输的电压信号易受到噪声干扰，且传输线的分布电阻会使电压信号产生压降，甚至影响接收端对信号的正确判断的技术缺陷。为克服上述技术问题，多节点通信还可以采用电流信号进行传输。与电压信号传输方式不同，4～20mA电流环通信方式采用电流信号作为信号的表征，即20mA表示信号的满刻度，4mA表示零信号，而大于20mA或小于4mA的信号用于各种故障的报警。由于电流信号在传输时不存在电压信号的传输线压降问题，因此具有传输距离远、抗干扰能力强、易于实现光电隔离的优点。

常用的4～20mA电流环通信方式分为四线制和二线制两种方式。其中，四线制4～20mA电流环通信方式的原理如附图1所示，附图1中的通信电缆为四根，其中两根组成输出电流回路，另两根组成输入电流回路。第一通信终端的输出回路与第二通信终端的输入回路相连，第一通信终端的输入回路与第二通信终端的输出回路相连，根据传输的数据为0或1，使回路中电流形成通和断。二线制4～20mA电流环通信方式的原理如附图2所示，当第一通信终端进行发送时，第二通信终端～第N通信终端均需吸收电流信号，因此随着通信终端的增加，对电流源的容量要求也相应提高。此外，由于电流信号的单向流通，同一时刻只能一个通信终端进行发送，即只能进行半双工通信。

虽然采用电流信号进行传输可以有效规避上述技术问题，但在目前常用的4～20mA电流环通信方式中，四线制仅能进行两个节点间的点对点通信，无法实现多节点通信，而二线制虽可用于多节点间通信，但其存在通信速率低（仅能进行半双工通信）和消耗电流大（所有接收节点同时吸收电流）的技术缺陷。同时，由于两个通信终端间的输入回路和输出回路需要交叉连接，因此现有的四线制4～20mA电流环通信方式无法在多个通信终端间进行。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多节点电流环全双工通信电路，能够实现三个通信终端间的四线制4～20mA电流环全双工通信，解决现有电路易受外部干扰、信号受传输线压降影响的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种多节点电流环全双工通信电路的技术实现方案，一种多节点电流环全双工通信电路，包括：

第一通信终端、第二通信终端、第三通信终端和中间节点电路，所述第二通信终端、第三通信终端通过所述中间节点电路同时与所述第一通信终端进行电流环通信。

优选的，所述中间节点电路包括供电电路、发送电路和接收电路。所述供电电路接收由所述第二通信终端和第三通信终端提供的电源，并根据所述第三通信终端提供的电源控制信号为所述发送电路和接收电路提供工作电源。当所述第一通信终端发送数据时，所述接收电路接收来自于所述第一通信终端的电流信号，并将所述电流信号转换为对应的数据同时发送至所述第二通信终端和第三通信终端。当所述第一通信终端接收数据时，所述第二通信终端和第三通信终端发送的数据由所述发送电路转换为电流信号，并发送至所述第一通信终端。