Подключение бесконтактным методом

В целях устранения последнего недостатка используется бесконтактный метод, при этом для съема информации обычно применяется индуктивный дат­чик, выполненный в виде трансформатора (рис. 3.6). При расположении тако­го устройства вблизи телефонной линии в нем будет наводиться напряжение, величина которого определяется мощностью передаваемого по линии сигнала и близостью обмоток датчика к проводам контролируемой линии. Однако в этом случае для нормальной работы устройства необходим усилитель звуко­вой частоты.

Иногда используются более сложные датчики, основанные на эффекте Хол­ла .

Рис. 3.5. Подключение к телефонной линии с компенсацией падения напряжения

Рис. 3.6. Способ подключения к телефонной линии с помощью индуктивного датчика

Качество принимаемого сигнала определяется не только подбором характе­ристик индукционного датчика, но также коэффициентом усиления и настрой­кой усилителя низкой частоты. При этом обязательно надо иметь регулируе­мую полосу пропускания. Это позволяет легко отфильтровать другие сигналы, наводки и помехи.

Принцип работы классического индуктивного датчика. Два провода телефонного кабеля отделяются один от другого, и на один из них надевается замкнутый магнитопровод датчика. Обычно, для удобства установки, магнитопровод делается издвух разделяющихся частей, которые соединяются при установке. Во время разговора по телефонным проводам течет переменный электрический ток 1, пропорциональный звуковому давлению (звуку), которое создают говорящие абоненты. Этот ток одинаков для каждой жилы телефонного провода, но направлен в противоположные стороны (рис. 3.7). Вокруг каждой из жил ТЛ возникает переменное магнитное поле, пропорциональное переменному току. Магнитное поле жилы, охваченной магнитопроводом МП, создает в нем переменный магнитный поток, который наводит ЭДС в на одну из «половинок» магнитопровода. Таким образом, на концах катушки возникает напряжение, изменяющееся вместе со звуковыми колебаниями, Далее он усиливается и подается на вход радиопередатчика, диктофона или другого устройства. Другим типом датчика является трансформатор без замыкающих пластин, для подключения такого датчика, телефонную линию разделяют на два провода, которые надевают на катушку датчика, рис.3.

Где 1 - сердечник трансформатора, 2 - катушка, 3 - телефонная линия.

Ток, протекающий по линии, наводит ЭДС в катушке, причем, так как токи в проводах линии направлены противоположно, а вставлены они с разных сторон катушки, то наведенная от обоих проводов ЭДС будет складываться. Другим важным преимуществом такого датчика - это отсутствие необходимости или разрывать провод, или делать датчик составным.

Рис.3.7 Подключение индуктивного датчика к телефонной линии.

Для прослушивания сигнала, наведенного в катушке 1 используется малошумящий усилитель 2 с выводом звукового сигнала на телефоны или громкоговоритель 3. На рис.3.8 приведена блок схема такого устройства.

 

 

Рис.3.8 .Блок-схема съема речевого сигнала с телефонной линии

 

Кроме прослушивания разговора можно используя счетчик импульсов, дешифратор и индикатор, определять набираемый номер абонента. Блок схема устройства определения номера абонента приведена на рис.3.9.

Рис.3.9. Блок-схема определителя номера

Здесь 1 - датчик, 2 - формирователь импульсов, 3 - счетчик, 4 - дешифратор с индикатором. Импульсы набора кода с датчика поступают на формирователь, где нормируются по амплитуде и длительности, а затем поступают на счетчик, после дешифрации подсчитанных импульсов, происходит высвечивание набранной цифры номера абонента.

Однако, непосредственное подключение датчика и усилителя приводит к тому, что усиливаются наводки, наведенные в телефонной линии. Учитывая длину линии и расположенные вблизи нее силовые цепи, в ней наводятся паразитные наводки с частотой 50 Гц. Это приводит к затрудненному съем информации с линии связи. Для устранения наводок используют фильтр верхних частот с границей среза 300Гц. Такая высокая частота границы среза связана во-первых, с наличием гармоник частоты силовых цепей питания, а. Во-вторых с тем, что частота пропускания телефонного канала лежит в области 300-3400Гц.

Для устранения наводок используют пассивные или активные фильтры верхних частот. Использование активных фильтров позволяет уменьшить размеры фильтров при улучшении их параметров.

 

а)

 

 

 

б)

Рис 3.10. а) - ФВЧ выполненный на операционном усилителе, б) - ФВЧ выполненный на повторителе

 

В активном фильтре ОУ используется совместно с конденсаторами, необходимый сдвиг фаз, моделирующий индуктивность, создается за счет петли обратной связи.

Активные фильтры выполняются на операционных усилителях (ОУ) и как минимум двух реактивных элементах. Наименование операционный усилитель присваивается усилителю, с помощью которого можно решать операторные уравнения, если выход ОУ через соответствующие пассивные цепи отрицательной обратной связи замкнуть на инвертирующий вход. Их наиболее эффективно использовать в диапазоне низких частот (единицы герц - единицы килогерц), так как в этом диапазоне частот невыгодно применять в качестве реактивных элементов индуктивности большого номинала.

Рассмотрим несколько принципиальных схем каскадов фильтрации, построенных на основе RC-цепей. На рис. 3.10, а,б приведены схемы фильтров верхних частот

Если от фильтра требуется равномерность частотной характеристики , то для фильтра, то для расчета используются следующие формулы: