СИСТЕМА БЕСКОНТАКТНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ И БЕСКОНТАКТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

1. Система бесконтактного электрического питания и бесконтактной передачи данных, содержащая передающее устройство (E), содержащее источник электрической энергии, и приемное устройство (R), не являющееся автономным по электрическому питанию, при этом передающее устройство и приемное устройство содержат соответственно первичную обмотку (11) и вторичную обмотку (22), установленные с возможностью образования связи через магнитный поток, при этом передающее устройство содержит цепь для подачи на первичную обмотку переменного тока питания низкой частоты таким образом, чтобы создавать на вторичной обмотке ток, используемый для питания приемного устройства, при этом передающее устройство и приемное устройство содержат цепи передачи данных, соединенные с первичной и вторичной обмотками, отличающаяся тем, что цепь передачи данных передающего устройства выполнена с возможностью селективного изменения непосредственно формы волны указанного переменного тока питания, а цепь передачи данных приемного устройства выполнена с возможностью обнаружения этих изменений формы волны, чтобы соответственно передавать от передающего устройства к приемному устройству данные, имеющие разные значения, соответствующие разным формам волны, причем частота переменного тока питания является постоянной.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что форма волны изменяется только на полупериоде тока.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что цепь передачи данных передающего устройства выполнена с возможностью изменения симметрии двух полуволн.
4. Система по п.3, отличающаяся тем, что первичная обмотка настроена на частоту переменного тока низкой частоты, при этом цепь передачи данных содержит, по меньшей мере, один управляемый выключатель (Q1, Q2), выполненный с возможностью изменения возбуждения согласованной цепи, содержащей первичную обмотку.
5. Система по п.4, отличающаяся тем, что цепь передачи данных содержит пару выключателей (Q1, Q2), управляемых блоком управления (14), при этом блок управления выполнен с возможностью подачи на входы управления управляемых выключателей либо сигналов прямоугольной формы, смещенных относительно друг друга таким образом, чтобы верхнее состояние одного из сигналов прямоугольной формы находилось в интервале времени нижнего состояния другого сигнала для передачи первого значения данных (61), либо сигнала прямоугольной формы на один из выключателей и никакого сигнала на другой выключатель, чтобы передать второе значение данных (60).
6. Система по п.5, отличающаяся тем, что сигнал прямоугольной формы, подаваемый на один из выключателей для передачи второго значения данных, имеет длительность, отличную от половины резонансного периода согласованной цепи, содержащей первичную обмотку.
7. Система по п.6, отличающаяся тем, что длительность упомянутого сигнала прямоугольной формы больше половины упомянутого резонансного периода.
8. Система по п.7, отличающаяся тем, что момент спада (37) упомянутого сигнала прямоугольной формы имеет задержку относительно момента спада (38) сигнала прямоугольной формы, подаваемого на этот же управляемый выключатель, для передачи первого значения данных.
9. Система по п.1, отличающаяся тем, что цепь передачи данных приемного устройства выполнена с возможностью ограничения сверху напряжения на контактах вторичной обмотки для формирования сигналов прямоугольной формы, характеризующих значения данных, передаваемых передающим устройством.
10. Система по п.9, отличающаяся тем, что коэффициент заполнения сигналов прямоугольной формы характеризует значение данных.
11. Система по п.1, отличающаяся тем, что цепь передачи данных приемного устройства выполнена с возможностью селективного изменения полного сопротивления на контактах вторичной обмотки, при этом цепь передачи данных передающего устройства выполнена с возможностью обнаружения изменения тока в цепи первичной обмотки.
12. Система по п.11, отличающаяся тем, что цепь передачи данных приемного устройства содержит выключатель (Т1), выполненный с возможностью короткого замыкания на выходе выпрямительного моста (D2), соединенного с вторичной обмоткой, чтобы произвести упомянутое изменение полного сопротивления.
13. Система по п.11, отличающаяся тем, что полное сопротивление изменяется только на полупериоде тока.
14. Система по п.11, отличающаяся тем, что цепь передачи данных передающего устройства выполнена с возможностью обнаружения изменения направления тока на противоположное через катушку индуктивности (L1), соединенную с первичной обмоткой.
15. Система по п.14, отличающаяся тем, что ток обратного направления управляет изменением состояния выключателя (Q4).
16. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство приема мощности не содержит батареи, при этом питание приемного устройства осуществляется только за счет тока во вторичной обмотке.
17. Система по п.1, отличающаяся тем, что первичная и вторичная обмотки расположены в виде двух коаксиальных цилиндров разного диаметра, заходящих друг в друга.
18. Система по п.17, отличающаяся тем, что первичная обмотка находится снаружи вторичной обмотки.
19. Система по п.18, отличающаяся тем, что вторичная обмотка является более короткой в осевом направлении, чем первичная обмотка.
20. Система по п.1, отличающаяся тем, что первичная и вторичная обмотки являются обмотками с тремя точками (31, 32, 33) с центральной точкой (32).
21. Система по п.1, отличающаяся тем, что частота переменного тока находится в пределах от 1 до 500 кГц.
22. Передающее устройство (Е), предназначенное для обеспечения бесконтактного питания приемного устройства (R), не являющегося автономным по электрическому питанию, и для передачи на него данных, содержащее первичную обмотку (11), предназначенную для образования связи через магнитный поток с вторичной обмоткой (22) приемного устройства, и цепь для подачи на первичную обмотку переменного тока питания низкой частоты, а также цепь передачи данных, соединенную с первичной обмоткой, отличающееся тем, что цепь передачи данных выполнена с возможностью селективного изменения непосредственно формы волны упомянутого переменного тока питания, чтобы селективно передавать данные, имеющие разные значения, соответствующие разным формам волны.
23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что форма волны изменяется только на полупериоде тока.
24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что цепь передачи данных выполнена с возможностью изменения симметрии двух полуволн.
25. Устройство по п.24, отличающееся тем, что первичная обмотка настроена на частоту переменного тока низкой частоты, при этом цепь передачи данных содержит, по меньшей мере, один управляемый выключатель (Q1, Q2), выполненный с возможностью изменения возбуждения согласованной цепи, содержащей первичную обмотку.
26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что цепь передачи данных содержит пару выключателей (Q1, Q2), управляемых блоком управления (14), при этом блок управления выполнен с возможностью подачи на входы управления управляемых выключателей либо сигналов прямоугольной формы, смещенных относительно друг друга таким образом, чтобы верхнее состояние одного из сигналов прямоугольной формы находилось в интервале времени нижнего состояния другого сигнала для передачи первого значения данных (61), либо сигнала прямоугольной формы на один из выключателей и никакого сигнала на другой выключатель, чтобы передать второе значение данных (60).
27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что сигнал прямоугольной формы, подаваемый на один из выключателей для передачи второго значения данных, имеет длительность, отличную от половины резонансного периода согласованной цепи, содержащей первичную обмотку.
28. Устройство по п.27, отличающееся тем, что длительность упомянутого сигнала прямоугольной формы больше половины упомянутого резонансного периода.
29. Устройство по п.28, отличающееся тем, что момент спада (37) упомянутого сигнала прямоугольной формы имеет задержку относительно момента спада (38) сигнала прямоугольной формы, подаваемого на этот же управляемый выключатель для передачи первого значения данных.
30. Устройство по п.22, отличающееся тем, что цепь передачи данных выполнена с возможностью обнаружения изменений тока в цепи первичной обмотки, чтобы обеспечивать передачу данных от приемного устройства в передающее устройство.
31. Устройство по п.30, отличающееся тем, что упомянутое полное сопротивление изменяется только на полупериоде тока.
32. Устройство по п.30, отличающееся тем, что цепь передачи данных со стороны передающего устройства выполнена с возможностью обнаружения изменения направления тока на противоположное через катушку индуктивности (L1), соединенную с первичной обмоткой.
33. Устройство по п.32, отличающееся тем, что ток обратного направления управляет изменением состояния выключателя (Q4).
34. Устройство по п.22, отличающееся тем, что первичная обмотка расположена в виде цилиндра в гильзе (12), предназначенной для захождения в нее первичной обмотки.
35. Устройство по п.22, отличающееся тем, что первичная обмотка является обмоткой с тремя точками (31, 32, 33) с центральной точкой (32).
36. Устройство по п.22, отличающееся тем, что частота переменного тока находится в пределах от 1 до 500 кГц.
37. Применение передающего устройства по любому из пп.22-36 в подводном роботе, предназначенном для взаимодействия с подводным оборудованием сбора геофизической информации.
38. Приемное устройство (R), не являющееся автономным по электрическому питанию и предназначенное для бесконтактного получения питания от передающего устройства (E), для передачи на передающее устройство данных и для приема от него данных, содержащее вторичную обмотку (22), предназначенную для образования связи через магнитный поток с первичной обмоткой (11) передающего устройства, цепь для подачи на устройство переменного тока низкой частоты, протекающего во вторичной обмотке, и цепь передачи данных, выполненную с возможностью обнаружения изменений формы волны переменного тока с целью приема разных значений данных, соответствующих разным формам волны.
39. Устройство по п.38, отличающееся тем, что цепь передачи данных выполнена с возможностью ограничения сверху напряжения на контактах вторичной обмотки для формирования сигналов прямоугольной формы, характеризующих значения принимаемых данных.
40. Устройство по п.39, отличающееся тем, что коэффициент заполнения сигналов прямоугольной формы характеризует значение данных.
41. Устройство по п.38, отличающееся тем, что цепь передачи данных выполнена с возможностью селективного изменения полного сопротивления на контактах вторичной обмотки, чтобы соответственно направлять данные с разными значениями, соответствующие разным состояниям полного сопротивления, которые обнаруживаются передающим устройством.
42. Устройство по п.41, отличающееся тем, что цепь передачи данных содержит выключатель (T1), выполненный с возможностью короткого замыкания на выходе выпрямительного моста (D2), соединенного с вторичной обмоткой, чтобы произвести упомянутое изменение полного сопротивления.
43. Устройство по п.41, отличающееся тем, что полное сопротивление изменяется только на полупериоде тока.
44. Устройство по п.38, отличающееся тем, что вторичная обмотка расположена в виде цилиндра на стержне (23), вокруг которого размещают вторичную обмотку.
45. Устройство по п.38, отличающееся тем, что вторичная обмотка является обмоткой с тремя точками (31, 32, 33) с центральной точкой (32).
46. Устройство по п.38, отличающееся тем, что частота переменного тока находится в пределах от 1 до 500 кГц.
47. Подводное оборудование сбора геофизической информации, характеризующееся тем, что содержит приемное устройство (R) по любому из пп.38-46.
48. Система бесконтактного электрического питания и бесконтактной передачи данных между неподвижной конструкцией и вращающейся частью машины, характеризующаяся тем, что содержит передающее устройство по любому из пп.22-36 на неподвижной конструкции и приемное устройство по любому пп.38-46 на вращающейся части, при этом первичная и вторичная обмотки являются цилиндрическими и расположены одна вокруг другой на оси вращения вращающейся части.