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1、第16卷第1期河海大学常州分校学报Vol.16No.12002年3月JOURNALOFHOHAIUNIVERSITYCHANGZHOUMar.2002文章编号:1009-1130(2002)01-0059-03实现数据远距离传输的几种方法122顾秀娟,张学武,徐晓龙(1.鸡西煤矿机械制造技工学校,黑龙江鸡西158105;2.河海大学计算机及信息工程学院,江苏常州213022)摘要:分析了制约数据远距离传输的因素,提出了几种可实现数据远距离传输的方法.关键词:数据传输;远距离;分布电容中图分类号:TN919.71文献标识码:B远距离(几
2、十公里,甚至数百公里)的数字信号传输,可采用带有调制解调器的调频、调相或调幅的传输设备来实现,并可利用已有的电话线等作为传输线.而传输距离只有几百米或几公里,就不需要调制解调器的传输模式,可采用数字信号直接传输的方法,其传输速度、误码率等性能优于采用调制解调器的传输方式.尤其是近距离(几公里以内)点对多点的数据传输,采用数字信号直接传输的方法更具优势.当使用微型计算机对工业生产过程进行测量和控制时,也经常需要进行遥测和遥控.一般测量站点环境比较恶劣,为了保证微机监控系统安全可靠地运行,准确无误地工作,必须使主机系统远离被监测现场,而实
3、现远距离检测.故微机检测系统和被检测对象间,要求采用长线传输信息.1限制数据远距离传输的因素所谓/长线0是相对于数据的传输速度而言的.例如,采用RS-232标准接口,当数据传输速率为9600bps时,20m的电缆即可认为是长线,限制数据远距离传输的因素主要有:a.外界电磁场通过传输线对信号产生干扰.由于发送和接收设备之间存在着公共地线,因此各种干扰极易通过公共地线叠加在信号上.特别是现场的电磁干扰通过公共地线很容易导入接收设备,影响数据传输的准确性.b.传输线分布电容.数据的传输实际上是信号传号和空号的传输,信号由空号变到传号或由传号
4、变到空号的过程,实际上是传输线分布电容充电和放电的过程,充电的上升时间和放电的下降时间并不相同,当数据传输速度较高时,本来等宽的传号和空号,其宽度变得不等,产生畸变,会引起数据接收错误.c.传输线间存在/地0的电位差.一般情况下,传输线间连接一条公共地线,由于发送设备和接收设备往往使用各自的电源系统,使两者的电位可能不一致,从而信号地线中会有电流产生.由于传输线电阻的存在,使地线两端产生电压降,即电位差.当发送设备向接收设备传送数据时,接收设备得到的电压信号与没有地电位差时得到的不同.当有用信号的电压较小,而地收稿日期:2001-04
5、-28作者简介:顾秀娟(1966-),女,黑龙江双城人,讲师,矿山机械专业.60河海大学常州分校学报2002年3月电位差较大时,接收设备无法得到准确的信号,数据传输将无法进行.[1]d.传输线的负载阻抗与传输特性阻抗不匹配.当传输线的负载阻抗与传输特性阻抗不匹配时,会在线路中产生多次反射,致使信号波形产生畸变,导致数据产生接收错误.e.传输线的分布电阻.由于传输线存在分布电阻,靠电流传输信号时,若接收设备接收端输入阻抗较低,将使接收设备吸收电流增大,传输线上损耗增加,使数据很难实现远距离传输.[1]f.传输线间的干扰.虽然传输线彼此之
6、间是绝缘的,但是根据有线电信传输原理,传输线间存在绝缘电导,其相当于四端网络的并联臂,它们对信号的传输起着分流、短路的作用,同样能消耗一部分传输信号的能量,增加了线路的传输衰减,限制了数据的远距离传输.因此,要实现可靠的数据远距离传输,必须采用切实有效的方法,解决长线传输中存在的问题.2实现数据远距离传输的途径对传输线进行/隔离0和/浮地0处理,是解决上述问题的较好方法.2.1采用光耦组成电流环结构为了加强系统的抗干扰能力,采用光电隔离电路,可去掉数据交换两设备之间的公共地线,使两设备电气隔离.同时,在电)光)电信号的变换过程中,就光
7、电耦合器件而言,只要其输入端有一定的电流,其输出端就能输出相应的数字信号,因此,逻辑电平的信号传递变成了固定电流环中电流有否的状态传递,这样,信号在传输过程中,不易受外来干扰的影响,保证[2]了数据传输的准确性,大大提高了传输系统的抗干扰性能.图1为光耦组成电流环结构图.图1光耦组成电流环结构图Fig.1Thestructureofcurrentloopbeingcomposedofligh-tcouple图1中虚线为传输电缆线,TXD为发送端,RXD为接收端,三极管集电极、光电耦合器初级和电阻R1、R2组成电流环路,R2为匹配电阻,
8、用来提高接收端输入阻抗,R1为线路的分布电阻.电阻R1和R2应满足如下关系:R2(n-1)R1,n为接收端的总分节点数.用光电耦合可实现点对点,以及点对多点数据传输.电路中光耦选用TLP521-2,三极管选用3DK4等
