Коммутатор

) Авторы изобретения иков В.В.Головко, В.Е.Дружин и Н.Н.Н Заявите) КОИИУТАТОР Из к измерительк измерительназначеноматиэированных состоит ние относит один из ром гори шифратое, в частнос аторам, и пр зования в ав нно-измерите ои техни ным комм для испо стеинформаци а- ть х ар атос ыходами элеменстато за 35равр эовании двухо требует с ключается в испол ляющих обмоток, ч пеболь герконо циального подбора шим коэффициентомИзвестен также рый содержит комм образованную из нах, дешифратор, ризонтальными ши та.атор,ую ма озвра то- цуу К тирующрелеупраами,е яю бло Известен матричный коммугерконах, который содержитобразованную двумя группамиляющих обмоток, в местах пекоторых расположены герконьгруппа обмоток управляетсядешифраторов через ключевыеты1.Недо к такого коммут у 1 равления. Блок управлени из двух двоичных счетчиков которых управляет дешифрат зонтальных шин, другой - д ром вертикальных шин 2.Недостаток такого комму ключается в невозможности исло каналов.Наиболее близким по техническойущности является коммутатор, который содержит коммутирующую релейную матрицу, дешифратор горизонтальных шин, дешифратор вертикальных шин, разделенный на . секции, блок управления, выполненный на двоичнодесятичных регистрах, логические элементы И, причем один дешифратор уп" равляет горизонтальньяи шинами коммутирующей релейной матрицы, другие дешифраторы управляют второй ступенью дешифрации, представляющие собой сборки по схеме И выходы которых соединены с вертикальными шинами коммутирующей релейной матриць 1 3).Применение вторичной ступени дешифрации при большом числе каналовтребует большое число схем И, Каждая схема И на выводе имеет мощныйключевои элемент для .управления верти 5кальными шинами релейной матрицы.Наличие большого чиааа логическихэлементов И и мощных ключевых элементов, находящихся под напряжением всей работы устройства, существен" 10но снижает надежность коммутатора,что ограничивает его применение винформационно-измерительной технике.Цель изобретения - повышение на-.,дежности коммутатора при сохраненииего функциональных воэможностей.Поставленная цель достигаетсятем, что вводятся управляющие репейные матрицы и группа дополнительныхреле, Группа дополнительных релеподключена к выходам старшей декады дешифратора вертикальных шин, каждая иэ остальных декад которого соединена с горизонтальными шинами управляющей релейной матрицы через контакты указанных дополнительных реле. Вертикальные шины каждой последукицей управляющей релейной матрицысоединены с источником напряжения30через контакты предыдущей управляющей релейной матрицы, контактыпоследней управляющей матрицы соеди"иены с вертикальными шинами коммутирующей релейной матрицы.35На чертеже изображена функциональфная схема коммутатора.Коммутатор состоит из коммутирующей релейной матрицы 1, дешифрагора горизонтальных шин 2 дешйфратора вертикальных шин 2, разделенного на декады, блока управления,выполненного на двоичяо-десятичныхрегистрах 3 и 3 , управляющих релейных; матриц 4 и 4 , дополнительныхреле 5 и источника напряжения питания 6.Коммутатор работает следующимобразом,Двоично-десятичный код номерации 50 канала поступает на двоично-десятичные резисторы блока управления 3 и 3, с выходов которого поступает на двоична-десятичные дешифраторы горизонтальных шин и вертикальных 55 шин 2 и 2 . С выхода старшей декады дешифратора вертикальных шин 2 аигнал по выбранной шине поступает яа соответствующее дополнительное реле 5, которое срабатывает и своими контактами соединяет соответствующую вертикальную шину первой управляющей релейной матрицы 4 с источником напряжения питания 6.На соответствукшв 4 е горизонтальныешины всех релейных матриц поступают сигналы, соответствующие коду номера канала, с выходов последующих декад дешифратора 2 и 2. Реле, включенное на пересечении двух шин в управляющей релейной матрице. срабатывает,и своими контактами подключает источник напряжения к вертикальной шине последующей управляющей релейной матрицы. Реле, включенное на пересечение двух шин в последней управляющей релейной матрице, своими контактами подключает источник напряжения питания к соответствующей вертикальной шине коммутирующей релейной матрицы 1, где также срабатывает реле и замыкается измерительная цепь.Использование в коммутаторе управляющих матриц и дополнительных реле позволяет при сохранении функциональных возможностей повысить надежность устройства.Так, например, при подаче на двоично-десятичный регистр блока управления кода номера канала возбуждается только одна горизонтальная и одна вертикальная шина в каждой управляющей релейной матрице и срабатывает пбодному реле, Таким образом, под током находится одно из дополнительных реле и по одному реле в каждой матрице.В известном коммутаторе 3 ) применены сборки по схеме И, на выходе которых присутствуют мощные ключевые элементы для включения реле. Сборки по схеме И и мощные ключевые элементы, которые выполняются на транзисторах, находятся постоянно под напряжением при работе коммутатора. При увеличении числа каналов коммутатора увеличивается число схем И и мощных ключей, это ведет к снижению надежности всего устройства, что можно показать на примере.Рассмотрим коммутатор яа 1000 каналов, Надежность предлагаемого устройства и известного устройства, описанного в (3), определяется надежностью общей и отличающей части. На5 85813 дежность общих частей в обоих устрой- ствах одинакова и если принять вероятность безотказной работы этих частей равной единице, то надежность всего устройства будет определяться только надежностью отличающихся частей.В известном коммутаторе 3) на 1000 каналов во второй ступени деформации будет 100 схем И и 100 транзис торных ключей. Вероятность безотказной работы второй ступени дешифрации определяется Формупа изобретения Коммутатор, содержащий коммути" рующую релейную матрицу, дешифратор горизонтальа 1 х шин, дешифратор вертикальных шин, разделенный на декады, блок управления, выполненный на двоично-десятичных регистрах, вы" ходы которых соединены со входами де" шифраторов, н источник напряжения питания, о т л н ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены управляющие релейные матрицы и группа дополнительных реле, которая подключена к выходам старшей декады дешифратора вертикальных шин, каждая из остальных декад которого соединена с горизонтальными 1 ванами соответствующей релейной матрицы через контакты указанных реле, источник напряжения питания подключен к вертикальньи шинам первой управляющей релейной матрицы, а вертикальные шины каждой последующей управляющей релейной маттрицы соединены с источником напряжения питания, через контакты предыдущей управляющей релейной матрицы, контакты последней яз которых соединены с вертикальными шннамн коммутирующей релейной матрицы. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР У 418912, кл. Н 01 Н 47/00, 1974. 2. пПриборостроеннеф, 1971,У 11, Киев, с. 30-31. 3. Авторское свидетельство СССР Ф 546030, кл. Н 01 Н 21176, 1977.)15где Х - суммарная интенсивность отказов всех элементов.Интенсивность отказов элементовзависит от коэффициента нагрузки. Коэффициент нагрузки транзисторных 20ключей близок к единице, так как взакрытом состоянии на нем падает,всенапряжение питания и коэффициент нагрузки по напряжению близок к еди-.нице, в открытом состоянии через ключ 5течет номинальный ток и при этом коэффициент нагрузки по току близок кединице. Считаем, что схемы И выполнены на ИМС серии 133 иключи натранзисторах 2 Т 603. При этом Л=100 А 1+зо=33,5 10 , где Х 1- интенсивность отказов ИМС; А- интенсивность отказов транзисторов. При 1=1000 чР=0,9665. 35В предлагаемом устройстве вместовторой ступени дешифрации на схемахИ применена управляющая матрица и десять дополнительных реле. Приэтом в каждый момент времени включен ными будут только два реле. В связи с этим где- интенсивность отказов реле. 45Считаем, что применены реле РЭС,5 6тогда получаем вероятность безотказной работы=2 0,3 10 0,6 1 ОПри й=1000 ч Р=0,9994.8583 35 58/8 б Тираж 84 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, РаушсПодпмитета СССРткрытийкая наб., д. 4/ Заказ исио Филиал 1 Пц Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Е,Сафонова Редактор В,Лазаренко Техред А. Ач Корректор В.Синицк