Устройство для передачи и приема сигналов

1111 561990 Союз Советских Социалистических Республик1) Дополнительное к авт. свид-ву2) Заявлено 24.11.75 (21) 2192946,24с присоединением заявки ЛЪ 5) Я. Кл.а ( 8 С 19/12 Госурарственный комитет Совета и 1 ннистрав СССР(2 оритет 53) УДК 621,398(0 Опубликовано 15.06.77, Бюллетень Ло 2 Дата опубликования описания 22.07.77 лв делам изобретении и открытий) Заявнтсл на Трудового Красного Знамени институт горного дел имени А. А. Скочинского(54) УСТРОЙ СТВО ЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛ Изобретеи е относится к телемеханнке и предназначено для применения в горнодобывающей промышленности.Известны устройства телемеханики, построенные по принципу индукционной передачи энергии питания и сигналов 1. Эти устройства содержат кабельную линию связи и сигнальный трансформатор, подключенный к линии питания. Эти известные устройства характеризуются сложностью и низкой помехозащищенностью. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее на пункте управления блок контроля, сигнализации и управления, вход которого соединен с выходом приемника, выход - со входом передатчика, выход которого подкл 1 очен к первичной обмотке передающего трансформатора, вход приемника соединен с первичной обмоткой приемного трансформатора, и блок питания, выполненный на параметрическом трансформаторе, провода линии связи, на контролируемом пункте блок управления и преобразования сигналов, к первому входу которого подключены датчики состояния объектов, к первому выходу - исполнительные механизмы, второй выход соединен с передатчиком, к выходам которого подключены встречно соединенные первые обмотки, расположенные на крайних стержнях трехстержневого трансформатора, вторые обмотки, расположснныс на краинпх стержнях трехстержневого трансформатора, соединены последовательно-согласованно и подключены ко входу приемника, выход которого соединен со вторым входом блока управления и преобразования сигналов, обмотка, размещенная на среднем стержне трехстержневого трансформатора, подключена к блоку питания контролируемого пункта 21. Однако и 10 это известное устройство имеет малую помехозащищенность. Целью изобретения является повышение помехозащищенности. В предложенном устрой стве это достигается тем, что на контролируемом пункте в окнах магнитопровода трехстержневого трансформатора размещены первый и второй провода линии связи, одни концы которых через третий провод линии связи под ключены к одному выводу вторичной обмоткиприемного трансформатора на пункте управления, второй вывод которой соединен со средним выводом вторичной обмотки передающего трансформатора, другие выходы обмотки ко торого через конденсаторы подключены к другим концам первого и второго проводов линии связи, выходная обмотка параметрического трансформатора блока питания пункта управления соединена параллельно с четвертым 30 проводом линии связи, расположенным в окЙах магнитопровода трехстержневого трансформатора на контролируемом пункте.На чертеже показана схема предлокенногаустройства.Оно содержит пункт управления (ПУ) 1,контролируемые пункты (КП) 2, блок питания 3, выполненный на параметрическомтрансформаторе с выходной обмоткой 4, четвертый и второй провода линий связей 5 и 6,соответственно, блок контроля, сигнализациии управления 7, передатчик 8, передающийтрансформатор 9, первый провод линии связи10, приемный трансформатор 11, приемник 12,трехстержневой трансформатор 13 с обмоткойпитания 14, блок питания 15, обмотки 16 и 17трехстержневого трансформатора, приемник18, обмотки 19 и 20 трехстержневого трансформатора, передатчик 21, блок управления ипреобразования сигналов 22, датчики 23 состояния объектов, исполнительные механизмы24 и третий провод линии связи 25.Энергия питания на контролируемые пункты подается индукционным путем через трехстержневой трансформатор 13, выполненныйв виде Ш-образного магнитопровода при помощи обмотки питания 14 и блока питания 15.Первичная обмотка образована проводами линий связей 5 и 6,Таким образом, трансформаторы всех КПподключены к проводам линий связей последовательно и фактически представляют собойтрансформаторы тока.Провода линии связи 6 получают энергиюот блока питания 3, выполненного на параметрическом трансформаторе, т. е. фактическион представляет собой параметрический генератор, частота генерации которого совпадаетс частотой напряжения сети, поступающего наего первичную обмотку. Вследствие отсутствияиндуктивной связи между первичной и вторичной (выходной) обмотками в параметрическом трансформаторе блока питания 3 происходит подавление помех от сети питания на50 в 1 дб в диапазоне нескольких герц доединиц мегагерц, поэтому помехи из сетипрактически не проникают в провод линиисвязи 10.Сигналы выбора КП и объектов управленияи контроля формируются блоком контроля,сигнализации и управления 7 и подаются напередатчик 8, где преобразуются в частотныепосылки соответствующей длительности, затем суммируются, усиливаются и подаются напервичную обмотку передающего трансформатора 9, с выходной обмотки которого импульсы поступают на провода линий связей 10 и 6.Таким образом, в проводах линии связи 10имеются радиоимпульсы тока, которые наводят на всех обмотках трехстержневого трансформатора 13 соответствующие им ЭДС.На входе передатчика 21 ЭДС сигналовравна нулю, так как обмотки 19 и 20 включены встречно, а на входе приемника 48, наоборот, присутствует суммарная ЭДС от согласновключенных обмоток 16 и 17, В приемнике 18 5 10 15 ю 25 30 35 4 О 4550 55 60 65 сигналы выделяются фильтрами, усиливаются, детектируются и в виде видеоимпульсов подаются на блок управления и преобразования сигналов 22, который дешифрирует принятые сигналы, формирует сигналы па включение или отключение исполнительных механизмов 24, опрашивает датчики состояния объектов 23 и формирует импульсы сигнализации, отражающие состояния датчиков 23. Импульсы сигнализации поступают на передатчик 21, где преобразуются в импульсы соответствующей частоты, усиливаются и поступают на встречно-последовательно включенные обмотки 19 и 20. При таком их включении магнитный поток в среднем стержне трансформатора 13, соответствующий импульсам сигнализации, равен нулю и соответствующая им ЭДС в обмотке питания 14 отсутствует. В обмотках 16 и 17 ЭДС импульсов сигнализации, наведенная от обмоток 19 и 20, отсутствует и поэтому импульсы сигнализации практически не проникают на вход приемника 18,Это позволяет сократить диапазон используемых частот, так как возможно выбрать частоту радиоимпульсов сигнализации, близкую или даже совпадающую с частотой радиоимпульсов выбора КП и управления, Кроме того, возможно также снизить требования к избирательности фильтров приемника 18, т. е. упростить фильтры.В первичных обмотках, т. е. проводах линии связи 10 трансформатора 13 наводятся синфазные ЭДС импульсов сигнализации. Эти провода линии связи соединены параллельно вторичной обмотке передающего трансформатора 9, Для выделения этих импульсов используется приемный трансформатор 11, входная обмотка которого также подключена к первичной обмотке трехстержневого трансформатора 13, являющейся выходной по отношению к обмоткам 19 и 20.При таком включении трансформатора 11 на его вторичную обмотку не поступают ни напрякение питания, ни сигналы выбора КП и объектов управления с передающего трансформатора 9 в провода линии связи 10,Таиим образом, здесь осуществляется также развязка между передаваемыми и принимаемыми сигналами.Поступившие на приемный трансформатор 11 импульсы сигнализации подаются на вход приемника 12, где выделяются, усиливаются, детектируются и в виде видеоимпульсов поступают в блок контроля, сигнализации и управления 7, где используются для формирования сигналов индикации состояния объектов.Поскольку на вход приемника 12 не поступают импульсы выбора КП, объектов и управления, а также не поступает напряжение питания, то понижаются требования к избирательности фильтров, что позволяет их упростить.Подключение трансформатора 9 не к проводам линии связи 5, а к проводам линииЬсвязи 10 позволяет снизить величин нанря жения питания, Ириложсйного ко вторичной обмотке трансформатора 9,Напряжение сигналов выбора КП и объектов управления наводится также на обмотке питания 14, однако оно отфильтровывается блоком питания 15.Таким образом, в результате описанного подключения передающего и приемного трансформаторов 9 и 11 к проводам линии связи 10 и соответствующего подключения обмоток 16 и 17 в трехстержневых трансформаторах 13, а также использования параметрического трансформатора блока питания 3 для подачи энергии на провода линии связи 5 достигается упрощение предложенного устройства (за счет упрощения фильтров), увеличение помехозащищенности и сокращение диапазона используемых частот,Формула изобретенияУстройство для передачи и приема сигналов, содержащее на пункте управления блок контроля, сигнализации и управления, вход которого соединен с выходом приемника, выход - со входом передатчика, выход которого подключен к первичной обмотке передающего трансформатора, вход приемника соединен с первичной обмоткой приемного трансформатора, и блок питания, выполненный на параметрическом трансформаторе, провода линии связи, на контролируемом пункте - блок управления и преобразования сигналов, к первому входу которого подключены датчики состояния объектов, к первому выходу - исполнительные механизмы, второй выход соединен с передатчиком, к выходу которого под 5 10 15 20 25 30 35 ключены варечно соединенные первые обмотки, расположенные на крайних стержнях трех стержневого трансформатора, вторые обмотки, расположенные на крайних стержнях трех- стержневого трансформатора, соединены последовательно-согласованно и подключены ко входу приемника, выход которого соединен со вторым входом блока управления и преобразования сигналов, обмотка, размещенная на среднем стержне трехстержневого трансформатора, подключена к блоку. питания контролируемого пункта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности устройства на контролируемом пункте в окнах магнитопровода трехстержневого трансформатора размещены первый и второй провода линии связи, одни концы которых через третий провод л 1 нни связи подключены к одному выводу вторичной обмотки приемного трансформатора на пункте управления, второй вывод которой соединен со средним выводом вторичной обмотки передающего трансформатора, другие выходы обмотки которого через конденсаторы подключены к другим концам первого п второго проводов линии связи; выходная обмотка параметрического трансформатора блока питания пункта управления соединена параллельно с четвертым проводом линии связи, который расположен в окнах магннтопровода трсхстержневого трансформатора на контролируемом пункте,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.1. Авторское свидетельство СССР247371, М Кч 6 08 С 19/28, 1968.2. Авторское свидетельство СССР462199, М. Кл6 08 С 19/28, 1973.Корректор Н. Аук Редактор Л. Тюрина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1614/6 Изд, Хз 543 Тираж 775 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5