Файл: Коган В.С. Телеграфия и основы передачи данных учебник.pdf

ченной информации при использовании каналов связи для переда­ чи данных может быть достигнута специальными мерами, повыша­ ющими достоверность передачи информации на 2—3 порядка.

Простейшим способом повышения достоверности информации является исправление ошибок на приеме оператором. Но высокие скорости обработки информации в современных условиях требуют применения автоматических устройств повышения достоверности. Одним из таких способов является применение избыточных кодов. Если приемная станция обнаружила ошибку, то автоматически по­ ступает запрос о повторении неправильно принятой комбинации. Сейчас уже находят применение и такие избыточные коды, кото­ рые позволяют не только обнаружить ошибку, но и исправить ее. Правда, избыточность исправляющего кода больше, чем обнару­ живающего. Рассмотренные способы повышения достоверности приема информации эффективны, но снижают пропускную способность. Поэтому наряду с этими методами применяются также и ме­ тоды по защите передаваемой информации от помех.

Н а д е ж н о с т ь аппаратуры или всего комплекса оборудова­ ния передачи дискретной информации — это свойство сохранять работоспособность в течение заданного промежутка времени и с определенным качеством. Надежность характеризуется средним временем наработки на один отказ Тн и средним временем восста­ новления действия после отказа Тв. О т к а з о м называется такая неисправность, при которой невозможно дальнейшее действие свя­ зи. Наработкой на отказ называется время нормального действия связи между смежными случаями отказа. Наиболее простым и удобным критерием надежности является Тп, которое можно опре­ делить по формуле

Комплекс всего оборудования и каналов по передаче дискрет­ ной информации, как и любая другая сложная техническая систе­ ма, не может работать безотказно бесконечно долгое время. Одна­ ко принятие таких мер, как замена механических элементов элек­ тронными и создание полностью бесконтактного тракта, а также наличие резервного оборудования, каналов и аппаратуры и т. д. могут привести к значительному увеличению надежности.

29

Г Л А В А 2

ТЕЛЕГРАФНЫЕ РЕЛЕ

2.1. ПРИНЦИП РАБОТЫ ПОЛЯРИЗОВАННЫХ ТЕЛЕГРАФНЫХ РЕЛЕ

В телеграфном оборудовании и аппаратуре широкое примене­ ние находят электромагниты и телеграфные реле.

Электромагнит представляет собой устройство, якорь которого выполняет механическую работу под влиянием поступающих в об­ мотки электрических сигналов. В буквопечатающих телеграф­ ных аппаратах электромагнит является приемником электрических сигналов, приходящих с линии. Якорь электромагнита изменяет положение связанных с ним рычагов и деталей приемного устрой­ ства, в результате чего отпечатывается принимаемый знак. Элек­ тромагниты, применяемые в приемниках телеграфных аппаратов, являются неполяризованными, т. е. направление движения якоря электромагнита не зависит от направления тока в его обмотках: электромагнит притягивает якорь, если в обмотки поступает то­ ковый сигнал, и отпускает, если поступает бестоковый сигнал. Неполяризованный электромагнит работает под действием одно­ полюсных сигналов тока.

Реле предназначаются для замыкания, размыкания и переклю­ чения электрических цепей. Принцип действия электромагнитов и реле один и тот же, но, в отличие от электромагнита, якорь реле не выполняет механической работы. Поэтому к реле предъявляют­ ся более жесткие требования в отношении быстроты и точности срабатывания.

Реле по принципу действия и конструкции подразделяются на неполяризованные и поляризованные.

Примером неполяризованного реле может служить реле теле­ фонного типа. Такие реле имеют обычно большое число контактов, положение которых изменяется при поступлении токовых сигналов в обмотки реле, что, в свою очередь, вызывает изменение режима работы данной схемы. Телефонные реле широко используются в оборудовании коммутационных телеграфных станций, во вспомо­ гательном оборудовании частотного телеграфирования, в цепях сигнализации.

Поляризованным называется такое реле, которое имеет пос­ тоянный магнит. Перемещение якоря между контактами поляри­ зованного реле происходит под действием магнитного потока, соз­ даваемого постоянным магнитом, и магнитного потока, возникаю-

30

щего под действием импульсов тока, проходящих по обмоткам ре­ ле. При этом направление движения якоря зависит от направле­ ния тока в обмотках реле. В телеграфной технике используются преимущественно поляризованные телеграфные реле, так как они более чувствительные, чем неполяризованные, имеют меньшую за­ висимость времени срабатывания от изменения тока в обмотках и меньше искажают телеграфные посылки.

Рассмотрим конструкцию и принцип действия поляризованных телеграфных реле. Устройство одного из типов электромагнитного поляризованного реле показано на рис. 2.1. Электромагнитное по-

N

15

■-Е—\"\\

ляризованное телеграфное реле состоит из постоянного магнита NS, обмотки электромагнита с выводами 1 и 2, якоря Я и двух контактов — Ki и КгПостоянный магнит создает магнитный по­ ток Фо, который разделяется на два потока — Фi п Ф2 (непрерыв­ ные линии со стрелками), замыкающиеся через воздушные проме­ жутки а\ и а2. В положении якоря реле, изображенного на рисун­

из контактов. При прохождении тока по обмоткам реле создается магнитный поток Ф» (показан пунктиром), направление которого зависит от направления тока в обмотках. Если якорь реле нахо­ дится у правого контакта и по обмотке проходит отрицательный ток, то поток Фг направлен справа налево и совпадает по направ­ лению с Фi. Когда наступит неравенство потоков:

Чтобы якорь реле снова перебросился к правому контакту, не­ обходимо подключить к обмоткам положительный ток. Таким об­ разом, для управления работой поляризованного реле необходимы двухполюсные сигналы тока. Для работы электромагнитов и неполяризованных реле направление тока не имеет значения.

31

Описанные выше типы электромеханических телеграфных реле постепенно вытесняются более совершенными электронными реле, собранными на транзисторах. Принцип работы электронных реле поясняется в гл. 4.

Более устойчивую работу, чем у описанных выше электромаг­

В этих реле применен способ постоянного смачивания контакти­ рующей поверхности ртутью, которая создает пленку, предохраня­ ющую контакты от механического износа и рассеивания тепла. Капсула реле заполнена водородом, что исключает окисление рту­ ти и обгорание контактов. Капсула с контактами помещена внутри обмотки катушки электромагнита (на рис. 2.5 обмотка не пока­ зана) и, кроме того, находится под воздействием магнитного поля постоянного магнита. Принцип действия этого реле такой же, как и у электромагнитных поляризованных телеграфных реле, описан­ ных выше: при протекании тока по обмотке создается электромаг­ нитное поле, которое взаимодействуя с полем постоянного магнита вызывает переброску якоря (подвижного контакта) от одного не­ подвижного контакта к другому.

На рис. 2.6 показаны различные положе­ ния якоря реле со ртутными контактами. Во всех положениях якоря капельки ртути по­ крывают контактирующие поверхности. На рис. 2.6а ртутной пленкой покрыты левый кон­ такт и якорь; в положении, показанном на рис. 2.66, якорь начал движение к правому контакту, ртутный контакт якоря с левым кон­ тактом реле не нарушен и сохраняется в по­ ложении, показанном на рис. 2.6в: капелька ртути (изображена пунктиром) тянется за якорем и контакт его с левым неподвижным контактом реле не нарушен. Только в положе-

Рис. 2.6. Процессы замыкания и размыкания контак­ тов и якоря реле HGS

нии рис. 2.6а, когда происходит замыкание с правым контактом, нарушается контакт между якорем и левым неподвижным контак­ том реле.

Такой принцип работы обеспечивает лучшие электрические па­ раметры реле, большую надежность его работы и значительно по­ вышает срок службы.

На рис. 2.7 показан внешний вид реле типа HGS. Капсула (рис. 2.7а) помещается в металлический корпус (рис. 2.76), подоб­ ный корпусу радиолампы, и имеет 8-штыревой цоколь (рис. 2.7в).

Чувствительность реле повышается с уменьшением Фи т. е. с уменьшением разности магнитных потоков постоянного магнита. Практически чувствительность реле увеличивается при сокраще­ нии воздушного зазора между якорем и контактами. Отклонение якоря от нейтральной линии при малом воздушном зазоре очень мало и значения Фt и Ф2 близки друг к другу.

Величина р а б о ч е г о т о к а ip представляет собой значение установившегося тока при нормальных условиях эксплуатации. Для повышения надежности работы реле обычно выбирают значе­

Вибрация вызывается тем, что вследствие действия упругих сил якорь реле после движения и первоначального касания контакта снова отскакивает, затем снова приближается к контакту, касает­ ся его, отскакивает и т. д. Время трогания якоря to — это время нарастания тока в обмотках реле от нулевого значения до значе­ ния тока io, т. е. до момента срабатывания реле. Время перелета и время вибрации определяют величину потери времени реле ^пот= ^пер + ^вибр. Из приведенного чертежа видно, что длительность единичного элемента в цепи якоря реле t'0 отличается от длитель­ ности единичного элемента в обмотках t'o на величину времени tnот. Чем меньше величина потерь времени, тем лучше работает реле.

Коэффициент г) мржно рассматривать как полезную работу реле. Значение коэффициента отдачи для различных типов электроме­