¿Cómo observar la señal modulada de la línea eléctrica?

No proporcionó toda la información importante sobre qué frecuencias está utilizando para la comunicación. No puedes saber si un filtro es correcto si no sabes qué frecuencias quieres separar.

Sin embargo, el punto principal es atenuar la frecuencia de la línea de alimentación por un factor importante. Aquí hay una manera simple y pasiva de hacer eso:

Este es un filtro simplista que consiste básicamente en 4 filtros de paso alto juntos. Supongo que la frecuencia de comunicación es alta en comparación con la frecuencia de alimentación, como 100 kHz o más. Cada etapa de filtro de paso alto tiene un rolloff de 1,6 kHz. 60 Hz está lo suficientemente por debajo de lo que puede hacer que la aproximación se atenúe en 1.6 kHz / 60 Hz = 27. Estas etapas de filtro interactuarán algunas para brindar una mayor atenuación general, pero incluso ignorando que se obtiene al menos la única etapa de filtro atenuación a la potencia del número de etapas de filtro, o aproximadamente 495 k en este caso. Eso significa que la señal de potencia de 120 V 60 Hz bajará a menos de 240 µV fuera de este filtro. 100 kHz, que asumimos que es su frecuencia de interés más baja, es 63 veces la frecuencia de rotación del filtro de paso alto, por lo que este filtro no tendrá mucho efecto.

La señal que sale directamente de este filtro aún no está lista para ejecutarse en un chip como un controlador A / D o un microcontrolador. La línea de alimentación tiene todo tipo de ruidos desagradables, con algunos transitorios que pueden ser de unos 100 V. Este filtro pasará estos picos a corto plazo, lo que haría explotar un opamp o un microcontrolador. Debe haber algún tipo de función de sujeción, teniendo en cuenta que esos componentes tienen que ser capaces de manejar 100 V o más por un corto tiempo.

La tensión nominal de los componentes del filtro también debe considerarse cuidadosamente. C1 tomará la mayor parte del voltaje de 60 Hz, y ciertamente debe estar clasificado para la operación de la línea eléctrica. Incluso después de la primera etapa, el voltaje de 60 Hz será lo suficientemente bajo como para no ser un problema para las resistencias comunes. Sin embargo, los resistores deben poder manejar los picos de alto voltaje temporales que no serán atenuados por el filtro. Obtenga resistencias con una capacidad nominal de unos 100 voltios o implemente las resistencias que se muestran en el esquema mediante 3 o 4 resistencias iguales ordinarias en serie.

Estás diciendo poco (¡nada!) sobre el protocolo. ¿Es este Ethernet sobre Powerline? El protocolo importa por las frecuencias utilizadas.

La comunicación Powerline tiene una frecuencia mucho más alta y un nivel mucho más bajo que la alimentación de 50 / 60Hz. La frecuencia más alta tiene sus limitaciones: el cableado de red no es realmente adecuado para ello, y la radiación de señal causará mucha atenuación en distancias más largas.
Por otro lado, la frecuencia más alta facilita la separación de la señal de la alimentación. Definitivamente necesitas aislamiento, y luego los transformadores son una opción. No es lo ideal, ya que no solo escalarán la señal tanto como la tensión de la red, la inductancia de un transformador de red común atenuará la señal (aunque la capacitancia del transformador puede proporcionar un mejor acoplamiento, no estoy seguro de cómo se equilibra).

En lugar de un transformador, también puede aislar a través de los condensadores. Estos tienen que ser condensadores de seguridad. Acople un capacitor de la fase y otro del neutro a las entradas de un amplificador de diferencia. Los capacitores bloquearán la mayor parte de la potencia de baja frecuencia 50 / 60Hz, pero como el nivel de esta baja frecuencia es tan alto (120 / 230V), necesitará un filtro de muesca para deshacerse de él.

Un analizador de espectro no lo hará más inteligente, solo verá en qué frecuencias se produce la comunicación. Lo que probablemente sepas. Un alcance le permitirá ver la señal en el dominio del tiempo.

Bien, tengo un Hantek 5102P conectado a una sonda de alta tensión Cat II de 100: 1 en el canal uno. Tengo una red TP-Link Powerline en funcionamiento y conecté el cable de tierra de la sonda 100: 1 primero al cable de tierra de la línea de 230 voltios monofásica. Luego localicé el cable neutro para el circuito de la línea eléctrica y conecté la sonda de canal 1 100: 1 a este cable neutro.

Luego, debe configurar el control vertical del canal 1 en 200 mV milivoltios voltios / div. A continuación, establezca Horizontal sec / div a 20 ms milosegundos. Ahora debe activar el video de youtube y ver el tráfico de su señal en alrededor de 200 kilohertz, pero varía. Verás que cuando tu video de youtube envíe una gran cantidad de datos de audio, el alcance mostrará una inmensa cantidad de ondas en ráfagas de datos. Esta es la esencia de la modulación de onda. Luego, si ingresa a la función matemática FFT del Hantek 5102P, verá que la tabla de análisis de ondas Flattop muestra un conjunto muy amplio de frecuencias que se modulan hacia arriba durante las ráfagas de datos. Puede presionar el botón F7 en el Hantek para mostrar simultáneamente el FFT Spectrum Analysis y el alcance normal de las ondas volt / tiempo en una pantalla doble dividida de dos gráficos.

A pesar de que el TP-Link envía los datos a través de las líneas de Carga y Neutral de las líneas de CA del cableado de su hogar, un osciloscopio solo puede detectar una señal de una línea bastante tranquila, por lo que se trata de ver esta modulación de alta frecuencia en la Carga. La línea de líneas eléctricas de su hogar a 110 o 230 voltios es como tratar de escuchar los latidos de su corazón en un espectáculo de rock de AC / DC. Lo mejor es ir y pegar las sondas del alcance en las líneas de retorno Neutral de la casa y realizar los ajustes horizontales y verticales para encontrar la señal en los rangos de 200 Khz.

Bon Hantekin '