Устройство для автоматической передачи сигналов

Устройство для автоматической передачи сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21а, 3;

Q5а 4, 8

N 32о4g к810РСНИ ЫЙДЕПЛЬСТИ НА МЗОРПЕНИЕО ПИCRH HE устройства для автоматической передачи сигналов.

К авторскому свидетельству Государственного всесоюзного электротехнкческого Объединения „ВЭО", заявленному 13 марта 1931 года (заяв.,свид. ¹ 85022).

Заводское изобретение.

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 октября 1933 года, (218) В некоторых случаях бывает необходимо передать по телеграфу сигналы, состоящие из долгих и коротких импульсов тока (тире и точек), как, например, телеграфные сигналы Морзе. Такой случай имеет место, в частности, при передаче сигналов о бедствии, когда судно, терпящее аварию, сообщает по радио, согласно международному соглашению, долготу и широту места катастрофы в, градусах и минутах.

Передача географических координат местонахождения судна встречает с точки зрения автоматизации наибольшие трудности. С одной стороны, желательно, по возможности полностью автоматизировать передачу сигналов о бедствии, с другой стороны, нельзя предусмотреть заранее, в какой точке земного шара произойдет катастрофа. Поэтому, полностью устранить элемент человеческой деятельности в момент крушения нет возможности. Однако, желательно возможно упростить необходимые операции с тем, чтобы избежать ошибок, естественных при общей растерянности, царящей на борту в подобные моменты.

Предметом настоящего изобретения является устройство, отвечающее упомянутым выше требованиям, причем изобретение имеет целью нарялу с простотой механизмов и компактностью обеспечить легкость набора цифр, а, следовательно, и безошибочность такового.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает сигналы Морзе, соответствующие цифрам от О до 9; фиг. 2 — контакты, расположенные по окружности и служащие для посылки любой из этих цифр, фиг. 3 и 4 — различные формы выполнения контактной системы; фиг. 5 — устройство для посылки сигналов бедствия; фиг. б — схему для электрического управления контактной системой, и фиг. 7 и

8 — отдельные детали устройства.

Как видно из фиг. 1, сигналы, соответствующие цифрам от нуля до девяти, состоят из одних и тех же элементов, расположенных лишь в различном порядке,— поэтому, если взять общеизвестную контактную систему с расположенными по окружнсти контактами не одинаковой длины (пять длинных, соответствующих „тире", и пять коротких, соответствующих „точке"), то, начиная передачу импульсов с различных контактов, можно передать любой из сигналов, изображенных на фиг. 1. Например, если итти по направлению часовой. стрелки и, начав с сигнала 1, закончить передачу на контакте 7, то можно получить импульсы, соответствующие единице (точка, четыре тире). Начав цифрой 2, можно получить импульсы, соответствующие цифре 2 и т. д- Таким образом, задача заключается в том, чтобы иметь возможность, по желанию, начать передачу с любого контакта и часть контактов контактной системы по фиг. 2 сделать нерабочими.

Примерная форма выполнения такого устройства изображена на фиг. 3. Как видно из чертежа, каждому из расположенных по окружности контактов О, 1, 2... 8, 9 неравной длины соответствует десять одинаковых контактов 50, 51, 52....

58, 59, расположенных по окружности, концентрической с первой, на равных угловых расстояниях. Каждый из контактов 50, 51..... 59 соединен с соответствующим ему контактом О, 1.... 9. По внешним контактам может передвигаться металлическое кольцо бО, соединенное с одним из полюсов электрической цепи (с другим соединена вращающаяся щетка).

Кольцо бО в каждом данном положении замыкает лишь пять из десяти внешних контактов. В положении, изображенном на чертеже, с полюсом электрической цепи соединены только контакты 1, 2, 3, 4, 5, которые, стало быть, и являются рабочими. Контакты же 6, 7, 8, 9, О отсоединены и, поэтому, должны считаться нерабочими. Действительно, при вращении щетки в направлении, указанном стрелкой, ток замыкается на контактах 5, 4, 3, 2, 1 и не замыкается на прочих контактах. Таким образом, в цепь поступят пять коротких импульсов или будет передано пять точек, т.-е. цифра 5. Если повернуть кольцо 60 на 30 по направлению вращения часовой стрелки, то контакт 5 станет нерабочим, а контакт О— рабочим. При вращении щетки в цепь поступят четыре коротких импульса тока и один долгий или четыре точки и одно тире, т.-е. цифра 4. Если повернуть кольцо 60 еще на 30 будет передана цифра 3 и т. д.

В другой форме выполнения устройства кольцо 60 сделано неподвижным, а передвигается самое контактное поле, имеющее форму металлического диска с особой формы вырезами, заполненными изолирующим веществом. Хежду этими вырезами сохраняются металлические выступы, образующие ряд контактов О, 1, 2 ...8, 9. Диск насаживается

I на ступицу, составляющую одно целое с валом. Часть ступицы в форме кольцевого сектора вырезана и заполнена изолирующим материалом. Контакты, против которых приходится изолирующий сектор 62, оказываются отсоединенными и, стало быть, должны считаться, при данном относительном положении диска и ступицы> нерабочими. Напротив, контакты, непосредственно соприкасающиеся с металлической поверхностью ступицы, соединенной через вал с одним из полюсов электрической цепи (с другим полюсом соединена щетка), являются рабочими, так как, проходя под щеткой, замыкают цепь и подают в нее короткие и длинные импульсы тока.

При изображенном на чертеже относительном положении диска и ступицы передается цифра 1. Действительно, при вращении диска в направлении, указанном стрелкой, происходит одно короткое замыкание и четыре долгих замыкания, т.-е. точка и четыре тире или знак, соответствующий цифре 1. Если сдвинуть диск по отношению к ступице на

30 по направлению вращения часовой стрелки (т.- е. против направления вращения), то контакт 2 сойдет с изолирующего сектора 62, и станет рабочим контактом, тогда как контакт 7 перейдет на изолирующий сектор и станет нерабочим. В этом случае, при вращении в направлении, показанном стрелкой, передается сигнал, состоящий из двух точек и трех тире, т.-е. цифра 2. Подобным же образом можно передать цифру 3, 4 и т. д.

На фиг. 5 изображено все передающее устройство, осуществляющее автоматическую передачу сигнала бедствия.

Согласно требованию международной конвенции сигнал бедствия должен состоять из

1) Троекратного сигнала SOS

2) Цифры сотен градусов долготы

3) „десятков

4) „единиц

5) „десятков минут

6) „единиц

7) Буквы О (восток) или W (запад), т.-е. указания на полушарие

8) Цифры десятков градусов широты

9) „ единиц

10) „десятков минут

11) . еди ниц

12) Буквы N{ceBep) или S {юг), т,-е. указания на полушарие

13) Позывных судна.

Соответственно этому передатчик, согласно изобретению, состоит из тринадцати дисков: 11, 12, 13....22, 23. Два после них диска 22 и 23 делаются съемными. Распределение сигналов по дискам таково:

11 — сотни градусов долготы

12 — десятки

13 — единицы

14 — десятки минут

15 — единицы

16 — буквы О и W

17 — десятки градусов широты

18 — единицы

19 — десятки минут

20 — единицы

21 — буквы N u S

22 — позывных судна

23 — $0$ {1 раз).

Так как все диски вращаются одновременно, а передается в каждый данный момент лишь какой-либо один сигнал, устройство снабжено переключающим и риспособление коммутатором, снабженным контактами по числу дисков, замыкаемыми щеткой 10. Заметим, что, сказав, что контактов столько же, сколько дисков, мы допустим некоторую неточность. В частности сигнал б передается три раза, поэтому кроме контакта 23 предусмотрены еще два следующих контакта 24 и 25, также соединенных со щеткой, скользящей по диску 23. Переключение с одного диска на другой, вообще говоря, происходит по окончании передачи сигналов, расположенных на диске. Когда передана цифра сотен градусов долготы (диск 11), щетка 10 переходит в контакт 12. Передается цифра десятков. По окончании передачи этой цифры щетка 70 переходит на контакт

13 и т. д. Передвижение щетки должно быть толчкообразным. Это можно осуществить как электрическим, так и механическим управлением.

Для электрического управления коммутатором, выполненным, например, в виде шагового искателя, может быть применено устройство, изображенное на фиг. 6 Переключение осуществляется тремя реле 27, 28, 29 и катушкой иска- теля 30. Одно из реле 28 делается медленно отпускающим, что существенно необходимо. для успешной работы всей системы.

Если аппарат бездействует, то щетка

1О стоит на каком-либо контакте, например, на контакте 78, соответствующем единицам градусов широты. Положим, что все предварительные операции (набор цифр) уже выполнены и остается лишь пустить аппарат в ход. Включе нием рубильника (не показанного на чертеже) пускается в ход электрический двигатель, вращающий вал 40, несущий сигнальные диски, и одновременно подается напряжение на зажим 37, 38 (фиг. 5) сигнальной цепи. Вал 40, а тем самым и диск 78, начинает вращаться, и через некоторое время под щетку 78 подойдет один из рабочих контактов диска 78 и замыкается цепь реле 28 (источник тока, контакты 38, 39, 40, 78, 10, 37 реле 28, контакт 2б и источник тока), которое, притянув свой якорь, разомкнет контакт 33 и замкнет контакт 31 в цепи реле 27 (плюс, контакт 32, реле 27, минус). Реле 27, притянув свойка якорь, заблокируется контактом 31. Реле 28 рассчитано таким образом, чтобы оно не могло опустить своего якоря в течение коротких перерывов между элементами одного знака, равных по продолжительности точке, но обязательно отпускало бы якорь в случае перерывов между отдельными цифрами, т. е. перерывов, равных по продолжительности тире, т.-е. в три раза больших. Поэтому, по окончании передачи цифры, набранной на диске 18, реле 28 отпускает якорь, размыкает контакт 31 и замыкает контакт, 33. При этом реле 27 не опускает якоря, так как „имеет плюс" через свой контакт

31; при этом замыкается цепь искателя

30: плюс, контакты 37, 33, 35, искатель

30, минус.

Обмотка электромагнита искателя 30 возбуждается и передвигает щетку 10 с контакта 18 на контакт 79. Если при этом снова сразу же начинается передача сигналов, то реле 28 притягивает и размыкает цепь электромагнита искателя, вследствие чего дальнейшего передвижения щетки 70 с контакта 79 на контакт 20 не происходит.

Если же передача сигналов начинается не сразу, то все равно щетка дальше не идет, так как при возбуждении электромагнита искателя замыкается контакт Зб и в цепи реле 29 (плюс, контакт 36, реле 29, минус) и это последнее притягивает свой якорь, размыкает контакт 35 в цепи электромагнита, замыкает контакт 34 и заблокировывается. Электромагнит искателя опускает контакт Зб, однако, на реле 29 это не влияет, так как оно имеет плюс через контакты 31—

33 и свой контакт 34, Благодаря размыканию цепи электромагнита искателя движение щетки 10 пр екра ща ется. Та кое положение остается в силе, пока сызнова не замкнется сигнальная цепь, не возбудится реле 28,и не разомкнет контакта 33 в цепи реле 29. При новом замедленном отпускании реле 28 элекромагнит искателя снова возбудится и передвинет щетку 70 на следующий контакт и т. д.

Для механического управления коммутатором может быть применено устройство, изображенное на фиг. 7. Вал 40 снабжен червячным винтом 41, взаимодействующим с червячным колесом 42.

Ход винта и деление колеса должны быть, конечно, соответственно рассчитаны. На оси колеса укреплена щетка 10.

По окружности, концентрической с колесом, расположены контакты. Угловые расстояния между контактами должны быть также точно рассчитаны, хотя контакты, в общем случае, не будут расположены на равных расстояниях друг от друга.

Дабы обеспечить скачкообразное перемещение щетки 10, последняя не укрепляется жестко на оси колеса, а соединяется с нею посредством пружины, Сами же контакты выполняк тся так, чтобы представить большое сопротивление движению щетки. Как это может быть достигнуто, показано в виде при- мера на фиг. 8. Здесь рычаг 37 жестко закличен на оси червячного колеса и вращается непрерывно вместе с ним.

Щетка же 70 застревает в плотном зажиме 43, регулируемом винтом 44. При этом пружина 38 натягивается. Когда натяжение ее сравняется с силой трения, удерживающей щетку 10 в зажиме 43, она вырывает щетку и с силой врубает ее в следующий зажим. Сила трения в зажиме может регулироваться винтом 44, и„таким образом, можно получить соверш шенно точную скачкообразную работу переключателя.

Коммутирующее устройство, изображенное на фиг, б, 7, и 8, полностью применено и к устройству с неподвижными. контактами и вращающимися щетками, изображенному на фиг. 3.

Следует отметить, что устройство не гарантирует (как, впрочем, и все прочие известные автоматические передатчики с набором цифр) полного равенства промежутков между отдельными цифрами.

Для того, чтобы хотя бы приблизительно достичь такого. равенства, нужно, цтобы изолирующие секторы на ступицах соседних дисков были сдвинуты друг против друга примерно на % оборота (270 ).

Предмет изобретения.

1, Устройство для автоматической передачи сигналов, состоящих из импульсов тока, посредством замыкания и размыкания цепи, образуемой расположенными по окружности контактами и скользящей по ним щеткой, отличающееся тем, что с той целью, чтобы та или иная часть указанных контактов могла быть по желанию сделана рабочей или нерабочей посредством установления или нарушения соответствующих проводящих соединений одного полюса электрической цепи с указанными контактами, применено контактное тело, концентричное с окружностью, по которой расположены указанные контакты, содержащие сегменты из проводящего и изолирующего материалов, осуществляющие при повороте указанного тела замыкание и разрыв электрической цепи, причем независимо от расположения по окружности контактов, контакты, размыкаемые и замыкаемые телом, расположены на равных угловых расстояниях.

2. Форма выполнения устройства по п. 1 в применении к передаче цифр знаками Морзе, отличающаяся тем, что указанные контакты выполнены в форме расположенных друг за другом пяти коротких металлических сегментов (точки) и пяти длинных металлических сегментов (тире), разделенных короткими промежутками, из каковых десяти контактов в каждый данный момент к электрической цепи присоединено только пять смежных контактов, образующих при последовательном соприкосновении, со щеткой один . из десяти знаков О, 1, 2, 3, 4, 5, б, 7, 8, 9.

3. Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2 с применением вращающейся, щетки и неподвижных контактов, отли- чающаяся тем, что переключение контактов с рабочих на нерабочие осуществляется посредством поворота на неко- i . торый угол тела, концентрического с контактным полем и снабженного частью проводящими, частью изолирующими сегментами, или поворотом контактного, поля.

4. При устройстве по и. 1 примене- i ние медленно отпускающего реле, время отпуска ния которого приблизительно равно продолжительности передачи тире.

5. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся применением коаксиального с дисками передатчика червячного винта и взаимодействующего с последним червячного колеса, снабженного щеткой или пальцем, последовательно замыкающим или размыкающим контакты, соединенные со скользящими по дискам щетками, каковые контакты расположены по окружности, концентрической с червячным колесом. б. Форма выполнения устройства по и. 5, отличающаяся тем, что осуществляющий переключение палец или щетка соединяется с осью червячного колеса посредством пружины, а расположенные по окружности контакты выполняются так, что представляют собой большое сопротивление трения вращению указанной щетки.

Эксперт А. П. Селезнев

Редактор А. В. ЛХалевский

Ленпроипечатьсоюз. Тип. „Печ. Труд". Зак. 1123 — 1000