Коммутатор электрических сигналов на ферромагнитных сердечниках

1 718927 ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Рвопублик(23) Приоритет 3) Опубликовано 28.02.80.5) Дата опубликования оп 621.3 (088(5 юллетень8 сания 28.02.80 по делам изобретений н открытий72) Автор изобретени В. П. Стокай рдена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР) КОММУТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ НА ФЕРРОМАГНИТНЫХ СЕРДЕЧНИКАХ ет значиИзобретение относится к области измерительной и вычислительной техники, в частности к коммутаторам электрических сигналов.Известен многоканальный коммутатор, содержащий ключевые схемы, работающие по принципу диодного переключателя тока 11,Однако этот коммутатор иметельную фазовую погрешность.Известен коммутатор электрических сигналов на ферромагнитных сердечниках, содержащий на каждом из сердечников по рабочей обмотке, включенной в последовательную цепь, и обмотки управления, подключенные через соответствующие управляемые ключи к шинам источников электрических сигналов 21.Однако и в этом коммутаторе фазовая погрешность относительно велика.Цель изобретения - повышение точности.Для этого в коммутатор электрических сигналов на ферромагнитных сердечниках, содержащий на каждом из сердечников по рабочей обмотке, включенной в последовательную цепь, и обмотки управления, подключенные через соответствующие управляемые ключи к шинам источников электрических сигналов, введено три резистора, причем последовательная цепь рабочих обмоток и три упомянутых резистора соединены по мостовой схеме, одна диагональ которой подключена к выходу генератора опорного напряжения, вторая - к выходным шинам, а обмотки управления являются общими для ферромагнитных сердечни ков. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного коммутатора.Коммутатор содержит генератор 1 опорного напряжения, многовходовый фазовращатель 2 мостового типа, состоящий из активных элементов 3, 4, 5 и реактивного элемента 6, в одну из диагоналей которого подается опорное напряжение- с выхода"генератора опорного напряжения, а с другой диагонали снимается напряжение, сдвинутое по фазе относительно опорного. В качестве реактивного элемента 6 используется управляемая индуктивность - два ферромагнитных сердечника 7 и 8 с нанесенными на каждом из них рабочими обмотками 9 и 10 и обмотками управления 11 - 11, нанесенными на оба сердечника вместе. Мостовой фазовращатель является общим для всех каналов. Кроме того, имеются ключевые элементы 12 - 12, блок управления 13 и источники (датчики) сигналов 141 - 14 ч3В ИСХОДЙОЪ СОСТОЯНИИ КЛЮЧЕВЫ ЭЛЕМЕНты 121 - 12, находятся в иепроводящем состоянии,Пусть необходимо передать через коммутатор напряжение У, первого датчика сигналов 14,. По сигналу из блока управления 13 ключевой элемент 12, переводится в проводящее состояние, в результате чего напряжение У, через сопротивление открытого ключевого элемента оказывается приложенным к обмотке управления 111. По обмотке течет ток, соответствующий ему магнитный поток уменьшает дифференциальную магнитную проницаемость материала сердечников 7 и 8 управляемой индуктивности. В результате ее индуктивное сопротивление уменьшается и изменяется сдвиг фазы Ьср на выходе коммутатораа.При отключении напряжения У (ключевой элемент переводится сигналом из блока управления в непроводящее состояние) обмотка управления 11, оказывается обесточенной, в результате чего фаза выходного напряжения коммутатора возвращается к своему исходному значению (которое бы ло до включения ключевого элемента 121).Аналогичная ситуация имеет место при подключении и отключении любого другого напряжения из числа У, - У.В предлагаемом устройстве при помощи многовходового фазовращателя электрические сигналы У - У преобразуются в пропорциональный сдвиг фазы опорного напряжения, Несмотря на то, что непосредственно коммутации подвергается сигнал датчика, информативным параметром которого является уровень (амплитуда), при подключении напряжения следующего датчика (например, О), выходное напряжение которого отличается от выходного напряжения предыдущего ф), на выходе коммутатора (многовходового фазовращателя) изменяется фаза (а не уровень) выходного напряжения УвыхПри последовательном подключении к входу такого коммутатора ряда датчиков с различными уровнями их выходных напряжений на выходе коммутатора будет напряжение У одной и той же амплитуды, но с различными фазовыми сдвигами относительно фазы опорного напряжения Уоп, питающего коммутатор (многовходовьй фазовращатель). При этом изменение величины фазового сдвига выходного напряжения коммутатора будет повторять изменения уровней выходных напряжений переключаемых датчиков, т. е. результат такой, что как будто переключаются переменные напряжения, фазы которых соответствуют уровням сигналов переключаемых датчиков.В предлагаемом коммутаторе нет необходимости в переборе большого количества магнитных сердечников или в учете разброса их характеристик - все обмотки управления нанесены на одну и ту же пару сер дечников, следовательно, зависимость Лс==(У) будет одинаковой для всех каналов, Кроме того, кодирующее устройство (АЦП) с предлагаемым коммутатором является более технологичным и экономичным по сравнению с кодирующими устройствами, в которых используется известный коммутатор,Формула изобретения25Коммутатор электрических сигналов наферромагнитных сердечниках, содержащийна каждом из сердечников по рабочей обмотке, включенной в последовательнуюцепь, и обмотки управления, подключенныечерез соответствующие управляемые ключик шинам источников электрических сигналов, отличающийся тем, что, с цельюповышения точности, введено три резистора, причем последовательная цепь рабочихобмоток и три упомянутых резистора соединены по мостовой схеме, одна диагональкоторой подключена к выходу генератораопорного напряжения, вторая - к выход 4 О ным шинам, а обмотки управления являются общими для ферромагнитных сердечников,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе45 1. Труды семинара. Информационно-измерительные системы. Изд. Института кибернетики АН УССР, Киев, 1969, с. 74 - 83(аналог) .2. Кибернетическая техника. Изд, Института кибернетики АН УССР, Киев, 1971,с, 363 - 368 (прототип) ., Москва, Ж, Рауш аж 995 Подписное делам изобретений и открытий наб., д, 4/5