Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1783
.pdf
Настоящее изобретение применимо к системам сигнализации, в которых сигналы генерируются путем
воздействия на систему возбуждения электрического генератора, якорь которого соединен с системой
передачи сигнала, и основная особенность настоящего изобретения заключается в наличии в таких системах
средств 70 для управления формой сигнальных импульсов.
[0030]
Еще одна особенность изобретения заключается в сочетании импедансов цепи возбуждения генератора или
конденсаторов, расположенных таким образом, чтобы получить желаемую форму волны в импульсном
сигнале.
[0031]
Ещё одной особенностью изобретения является способ, позволяющий раздельно контролировать форму двух
концов сигнального импульса и предотвращающий искрение на контактах передатчика.
[0032]
Еще одна особенность изобретения заключается в способе, при котором две или более генерирующие
системы используются для подачи токов различной частоты в качестве сигналов в систему передачи.
[0033]
Для того чтобы данное изобретение и способ его применения были легко понятны специалистам в данной
области техники, далее будут приведены прилагаемые чертежи, на которых аналогичные элементы
пронумерованы одинаково: —
[0034]
На фиг. 1 показано применение изобретения для получения сигналов «двойного тока Морзе».
[0035]
На рис. 2 показаны различные формы сигналов, получаемых от системы, изображенной на рис. 1.
[0036]
На фиг. 3 показано применение изобретения для производства сигналов «кабельного кода».
[0037]
На фиг. 4 показан вариант осуществления изобретения, подходящий для получения сигналов Морзе в режиме
«однотоковой» сигнализации в системе сигнализации переменного тока.
[0038]
На рис. 5 показан другой вариант осуществления.
[0039]
202,784
[0040]
3
[0041]
изобретение для производства сигналов азбуки Морзе.
[0042]
На рис. (i) показано расположение контактов передатчика или реле, при котором концы сигнала управляются
раздельно, что предотвращает искрение.
[0043]
На рис. 7 показана форма импульса сигнала, когда конденсатор не используется в цепи возбуждения, а схема
передатчика, показанная на рис. G, фиксирована.
[0044]
На рис. 8 показано, как несколько генераторов сигналов различной частоты объединяют свои выходные
сигналы в единую передающую систему.
[0045]
На рис. 9 показано применение изобретения к обычному типу двухконтурного моста.
[0046]
На рис. 10 показан способ объединения токовых выходов двух сигнальных генераторов с разной частотой
таким образом, чтобы работа генераторов оставалась взаимно независимой.
[0047]
На фиг. 11 показано применение изобретения к суперпозиции сигналов переменного тока на обычные сигналы
батареи.
[0048]
На фиг. 12 показан альтернативный тип двухпроводного моста, использование которого упрощается
благодаря применению настоящего изобретения.
[0049]
На фиг. 13 показано применение изобретения в сочетании с внешними цепями к обычному двухканальному
мосту таким образом, чтобы обеспечить идеальные условия балансировки двухканального сигнала.
[0050]
На рисунке 1 якорь генератора постоянного тока обозначен цифрой 1, а проводники 2 и 21 идут от клемм
щеток генератора 1 к любой системе, в которую подаются электрические сигналы: например, к заземлению и
вершине моста в обычной двухмостовой системе.
Генератор 1 работает при постоянной температуре.
[0051]
скорость и, пока в его магнитной цепи не достигается магнитное насыщение, выдает выходной сигнал,
пропорциональный току возбуждения поля, подаваемому на обмотку возбуждения 3.
Батарея или другой источник 4 воздействует через реверсивный переключатель (ручной ключ, лента,
передатчик, реле или другое обычное передающее устройство) 5, обеспечивая возбуждение поля 3 в виде
обычных сигналов Морзе с двойным током.
В точке G находится сопротивление, которое может представлять собой либо сопротивление только обмотки
возбуждения, либо сопротивление обмотки возбуждения в сочетании с внешним сопротивлением.
На контакте 8 находится сопротивление, включенное последовательно с источником 4, а на контакте 7 —
емкость, шунтирующая поле 3 и сопротивление G. Функции элементов G, 7 и 8 заключаются в формировании
сигналов, а также в предотвращении искрения на передающем ключе 5.
Направление подключения батареи должно быть выбрано таким образом, чтобы при нижнем положении
ключа 5 в якоре 1 создавалась отрицательная или промежуточная ЭДС, а при верхнем положении —
положительная или маркирующая ЭДС.
Поскольку выходная ЭДС пропорциональна току возбуждения, достаточно исследовать форму волны тока
возбуждения.
Позволять
[0052]
E = ЭДС источника 4.
[0053]
H = сопротивление элемента 8.
[0054]
C = емкость конденсатора 7.
[0055]
r = суммарное сопротивление поля 3 и элемента 6.
[0056]
L = самоиндуктивность wf поля 3.
[0057]
Текущий ток в поле 3.
[0058]
Затем, при переходе от тока зазора к току маркировки, ток возбуждения в любой момент времени
определяется уравнением
[0059]
. 2 e (
[0060]
*-E+7A
[0061]
cos W4-— sin
[0062]
е
[0063]
~R+r, где / = время, отсчитываемое с момента раскрытия, и a = (i;+hc)
[0064]
J = _
[0065]
0.5
[0066]
7. __ _
[0067]
• v1 , <•.. 1 y v 1.0 V3I. 211 ДИ
[0068]
Для удобства,
[0069]
2.04 , , 5.0 -rr—- и -'*= - --—
[0070]
к— — ами б~уит
[0071]
У)
[0072]
(2)
[0073]
(3)
[0074]
Также, для удобства построения кривых, я беру источник 4 такой силы, что IE
[0075]
y> =1.
Тогда уравнение для поля i 14 + r
[0076]
текущий становится
[0077]
/ = 1—2 (cos 0-ksin 6)el1^ (4) ' На рисунке 2 показаны результирующие кривые
[0078]
45
[0079]
50
[0080]
55
[0081]
60
[0082]
65
[0083]
70
[0084]
0)
[0085]
из уравнения 4, согласно которому переход от интервального расположения к разметке происходит для трех
различных значений k, а именно:
[0086]
80
[0087]
95
[0088]
Соответствующие кривые обозначены цифрами 0,5', 2,04 и 5,0.
Видно, что любую желаемую форму сигнала можно получить, регулируя элементы схемы таким образом,
чтобы придать k соответствующее значение.
На рисунке 2 (по оси абсцисс) значения 6 отложены в градусах, а не в радианах, как это подразумевается в
уравнениях (0).
[0089]
Одно из преимуществ этого метода сигнализации наглядно демонстрируется кривыми на рисунке 2.
Переход от разметки к маркировке начинается в начальный момент времени I на рисунке 2 без разрывов ни в
силе сигнала, ни в его производной по времени.
Это легко
[0090]
.100
[0091]
105
[0092]
110
[0093]
4
[0094]
202,784
[0095]
проверено путем вычисления производной по времени уравнения (4) в момент времени f = 0.
Фактически, в процессе передачи сигналов никаких разрывов не происходит.
Это одно из пяти важных преимуществ, позволяющих усовершенствовать балансировку дуплексной связи и
обеспечить более высокую точность работы кабеля.
[0096]
При создании одной точки переключатель 5 на рисунке 1 следует повернуть обратно в положение 10, когда
ток поля i находится в пике кривой на рисунке 2, которая для любого значения k попадает на линию A при θ =
180 градусов или tt радиан.
Обычно 15 тире заканчиваются на линии B, или когда 0=540 градусов или 3;r.
Если скорость передачи сигнала составляет f точек в секунду, то для выполнения вышеуказанных условий
значение «o» должно быть равно 2ttf.
Зная, что из характеристик приемных приборов известна желаемая форма кривой, и взглянув на рисунок 2,
можно определить ее значение.
Затем, используя уравнения (2) и (-3) в сочетании с известными значениями L и r для поля генератора, можно
рассчитать соответствующие значения C и R.
ЭДС
Затем E определяется как величина, соответствующая требуемой мощности сигнала при скорости вращения
генератора 30.
[0097]
Чтобы вычислить 0 и R из известных величин ~<», 7:, L и r, примите a= /,•<.
>.
Затем возьмем вспомогательные величины, определенные следующим образом:
[0098]
V = ~ (~a + f) I
[0099]
Л <5>
[0100]
'J= p(aJ + (0") j
[0101]
35 Из этих
[0102]
R=</-r и C= Jjj (6)
[0103]
Таким образом, решение завершено.
[0104]
• В качестве примера предположим, что L = 0,5 генри и >• = 25 Ом.
Пусть скорость передачи сигнала 40 равна 32 точкам в секунду, или t=200.
Пусть /.• будет произвольно выбрано для
[0105]
_ q i j. 9
[0106]
. be —- = -0.5, тогда по приведенным выше уравнениям o.= 100, ;> = 150 и 5=100.7, из которых R = 142.7 Ом и
C = 40.7 .r) x 10~6 фарад.
[0107]
Это разумные значения, дающие хорошо сформированный сигнал.
[0108]
Вышеизложенное завершает анализ • для работы двухтокового Морзе согласно рисунку 1.
Анализ различных типов формирующих цепей легко выполняется, как указано выше, в соответствии с
обычными уравнениями для переходных токов в электрических системах, поэтому здесь нет необходимости
приводить его подробнее.
[0109]
0,1
На рисунке 3 показана схема передачи сигналов кабельного кода предлагаемым методом.
При передаче по кабельному коду ток между сигналами равен нулю, поэтому требуется небольшая
модификация в схеме формирования сигнала.
На рисунке 3 под номером 1 изображен якорь генератора постоянного тока, а 2 и 2' — проводники, идущие от
него к системе, использующей или передающей сигналы.
Поле генератора находится в точке 3.
Батарея или другой источник питания в точке 4 подключается через обычный реверсивный кабельный
кодовый ключ b к полю 3.
Сопротивление <i и 8, наряду с емкостью 7, точно так же, как и в предыдущем случае, определяют форму
сигналов.
Сопротивление (J может представлять собой только сопротивление самой обмотки возбуждения, если это
необходимо).
В цепь может быть добавлено дополнительное сопротивление 9 для защиты источника 4 от случайных
коротких замыканий, но при таком использовании форма сигнала на этапе нарастания будет отличаться от
формы сигнала на этапе затухания, когда ключ 5 замыкается накоротко в полевой системе.
Клавиши 51 и 511 обозначают точки и тире соответственно, и, в общем случае, клавиша 5 может
рассматриваться как обозначение любого обычного типа передатчика кабельного кода.
[0110]
На рисунке 4 показана схема, предназначенная для передачи обычных сигналов Морзе либо в виде
импульсов постоянного тока от генератора постоянного тока, либо в виде последовательностей чередования
от генератора переменного тока.
На цифре 1 изображен якорь генератора того или иного типа, в зависимости от ситуации.
На отметках 2 и 21 показаны соединения, ведущие от якоря к системе, на которую должны подаваться
сигналы.
Сопротивления G и 8, а также емкость 7 регулируют формирование сигнала аналогично управлению,
описанному в ссылке на рисунок 1.
Источник 4 воздействует через ключ 5, возбуждая поле 3 в соответствии с желаемыми сигналами.
Когда клавиша 5 находится в левом положении, источник 4 возбуждает поле, а когда она находится в правом
положении, ток поля затухает, причем это затухание определяется элементами цепи и коротким замыканием
в точке крепления клавиши 5.
Сопротивление G может представлять собой только сопротивление самой обмотки возбуждения.
[0111]
Дальнейшая модификация цепей управления показана на рисунке 5, в результате которой достигается
дополнительное затухание колебаний тока возбуждения, а два конца сигнала управляются раздельно.
Как и на других рисунках, на рисунке 1 показан якорь генератора, а на рисунках 2 и 21 — проводники, ведущие
от него к системе, использующей сигналы.
На отметке 3 находится поле генератора, а на отметке 0 — сопротивление, либо само поле, либо его
комбинация с внешним сопротивлением.
Конденсатор 7 помогает в формировании, как описано ранее, и, как и во всех описанных случаях,
способствует
[0112]
т
[0113]
202,784
[0114]
На ронтах передатчика вспыхивают искры.
Резистор 8, подключенный параллельно конденсатору, обеспечивает дополнительное затухание колебаний.
Батарея или источник 4 подключается к ключу 5 через резисторы 9 и 10 таким образом, что резистор 9 в
значительной степени определяет способ затухания сигнала, а резистор 10 — способ его нарастания.
Таким образом, достигается широкая свобода действий в формировании условий.
[0115]
Соседние файлы в папке патенты