[发明专利]单线供电与信号传输装置

权利要求书

1.单线供电与信号传输装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：变压器，变压器为滑轮结构的互感器，实现电压电流变换及信号传输，电源与信号处理单元将滑轮式互感器电信号中的频率、振幅检调后输出控制信号，将电信号整流、滤波稳压后输出直流电；

S2：电源与信号混合调制单元，电源与信号混合调制单元通过三种方式将电源与信号调制到闭环单线上，滑轮式互感器由圆环磁芯和内侧线圈构成，将闭环单芯导线缠绕到圆环磁芯外侧上，圆环磁芯与内侧线圈可像滑轮一样自由旋转，圆环磁芯外侧缠绕的闭环单芯导线与内侧线圈通过圆环磁芯建立磁连接，当内侧线圈匝数固定后，通过改变圆环磁芯外侧所缠绕的闭环单芯导线圈数获得相应的电压；

S3：调制方式，调制的方式包括振幅和频率混合调制、振幅调制和频率调制，根据实际应用选择其中一种调制方式，电源与信号混合调制单元和设备单元采用相同调制方式和通信协议，每个设备通过滑轮式互感器可在导线上自由移动，实现任意位置固定、无接触供电及信号传输，每台设备可设独立地址，电源与信号混合调制单元可将控制命令单独发送到指定地址的设备中也可同时控制所有设备。

2.根据权利要求1所述的单线供电与信号传输装置，其特征在于，所述S1中，圆环磁芯外侧缠绕的闭环单芯导线相当于变压器的初级线圈，内侧线圈相当于变压器的次级线圈，当初级线圈施加交流电压后圆环磁芯中会产生交变磁通，使初级线圈和次级线圈发生电磁联系，根据电磁感应原理，交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势，通过设置初级与次级线圈的匝数比获得不同的电压。

3.根据权利要求1所述的单线供电与信号传输装置，其特征在于，所述S2中，电源与信号混合调制单元为各个设备提供电源和控制信号，通过改变单芯闭环导线中电信号的频率或振幅实现电源与信号传输，或无需电源与信号混合调制单元，由交流市电或低压交流电代替，使用一根导线将滑轮式互感器串联后接入交流市电或低压交流电，交流电的周期信号用作各个设备的同步信号、基准信号。

4.根据权利要求1所述的单线供电与信号传输装置，其特征在于，所述S3中，频率调制，两种频率的电信号分别代表逻辑“0”和逻辑“1”，振幅和频率混合调制，将不同的振幅、频率检调后输出逻辑“0”和逻辑“1”，振幅调制，将两种不同的振幅检调后输出逻辑“0”和逻辑“1”。