Матричное наборное поле

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51), Кл. 6 06 С 7/06 6 ВГдерстьеммый каммтет СССР дв делам изебретеммм и открытий, Н. Гугнин, В, И. Кала арьковский ордена Ленина политехним. В.И;Ленина) МАТРИЧНОЕ НАБОРНОЕ ПОЛЕ 1Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для построения автоматических наборных полей аналоговых вычислительных машин, блоков цифроуправляемых сопротивлений и т.п. Кроме того, оно может быть использовано в качестве матричных коммутаторов, многократных соединителей и программируемых реле, используемых в автоматике, информационно-измерительной технике и автоматической телефонии.По основному авт, св. И 809211 известно матричное наборное поле, которое может быть использовано в вычислительной технике для построения автоматических наборных полей аналоговых вычислительных машин, блоков, цифроуправляемых сопротивлений, а также в качестве матричных коммутаторов, многократных соединителей и программируемых реле, используемых в автоматике, информационно-измерительной технике и автоматической телефонии, Матричное наборное поле содержит два постоянных магнита, расположенные согласно, на внешнем полюсе каждого из которых установленыпараллельно друг другу полюсные магнитопроводы с матрицами сквозных отверстий, в которых размещены герконы, систему координатных обмоток, каждая из которых состоит из двух частей, включенных встречно и размещенных на разных язычках герконов, и полые втулки из ферромагнитного материала, установленные на корпусахгерконов, В зазоре между постоянными магнитами установлен электромагнит,к полюсам которого прикреплены параллельно полюсным магнитопроводомшунтирующие магнитопроводы, выполненные в виде пластин из ферромагнитного материала с матрицей сквозныхотверстий, установленные по обе стороны контактных зазоров герконов, аполые втулки из ферромагнитногоматериала расположены между по9 Цмагнито 3люсными и шунтирующимипроводами 1 1.Г.1Недостатком устройства является то, что в нем отсутствует воэможность контроля срабатывания и отпускания инициируемых герконов беэ разрыва коммутируемых герконами цепей или подсоединения к этим цепям.Целью изобретения является повышение надежности работы матричного наборного поля за счет контроля срабатывания и отпускания инициируемых герконов.Цель достигается тем, что матричное наборное поле дополнительно содержит расположенную в зазоре между вунтирующими магнитопроводами обмотку, охватывающую по периметру матрицу герконов, и выполненную в виде прямоугольной рамки.На фиг. 1 изображен вид матричного наборного поля сбоку; на фиг. 2- то же, вид сверху, на Фиг. 3 - распределение магнитных потоков поля подмагничивания, причем сплошными линиями изображены составляющие потоков подмагничивания, ебусловлен" ные ИДС Г верхнего электромагнита, а прерывистыми - Гд нижнего электромагнита, на фиг. 1 - размещение координатных обмоток и обмотки контроля относительно элементов магнитной системы и вариант параллельного соединения частей координатных обмоток, а также распределение магнитных потоков управления, обусловленных возбуждением обеих частей одной координатной обмотки, причем буквой О обозначены выводы частей с большей создаваемой ИДС обмоток координатной группы Х, буквой С - выводы меньших частей тех же обмоток, а буквой Ь - выводы параллельно соединенных частей обмоток координатной группы У, индексом 1 обозйачен номер строки, а индексом -номер столбца матрицы.Иатричное наборное поле состоит из двух согласно включенных магнитов 1 и 2, выполненных в виде электромагнитов с ферромагнитными сердечниками 3 и 4, двух полюсных магнитопроводов 5 и 6, прикрепленных к внешним полюсам магнитов 1 и 2, расположенных параллельно друг к другу, электромагнита 7 с ферромагнитным сердечником 8, двух шунтирующих магнитопроводов 9 и 10, выполненных в виде пластин из ферромагнитного материала и прикрепленных к полюсам элек 25 тромагнита 7 параллельно полюсным магнитопроводам 5 и 6. Герконы 11 установлены в матричном порядке в отверстиях, выполненных в полюсных 5 и 6 и шунтирующих 9 и 10 магнитопроводах, таким образом, что их контактные зазоры расположены в промежутке между плоскостями шунтирующих магнитопроводов 9 и 10. Система координатных обмоток состоит издвух ортогонально пересекающихсягрупп 12 и 13 (координатные группы Х и У соответственно), каждая иэ которых разделена на две неравные по создаваемой ИДС части 14, 15 и 16, 17, включенные встречно друг к другу и расположенные в различных промежутках между полюсными 5, 6 и шунтирующими 9, 10 магнитопроводами.При этом части обмоток 11 одной координатной группы 1.2 и части обмоток 17 другой координатной группы 13 с большей ИДС включены согласно электромагнитам 1, 2 и расположены совместно с частями обмоток с меньшейИДС 16 и 15 соответственно. Число,обмоток группы 12 соответствует числустрок, а число обмоток группы 13 числу столбцов матрично расположенйых герконов 11, Обе части каждой координатной обмотки групп 12 и 13электрически соединены, причем дляобмоток одной координатной группы,например 12, обеспечивается при этомвозможность возбуждения только частей с меньшей ИДС 15, для чего точки соединения обеих частей 11, 15обмоток группы 12 имеют выводы (вывод С на фиг. 1). Полые ферромагнит"ные втулки 18 из ферромагнитного материала высотой, меньшей расстояниямежду полюсным 5 (6) и шунтирующим9 (10) магнитопроводами, одеты на баллоны герконов и установлены с возможностью регулирования их положения в промежутке между указаннымимагнитопроводами. 8 зазоре между шунтирующими магнитопроводами 9 и 10 расположена обмотка 19, охватывающая попериметру матрицу герконов 11.50Управление матричным наборным полем осуществляется однополярными импульсами тока длительностью не менее времени переключения герконов 55 11. Полярность импульсов такова, чтоИДС больших частей. координатных обмоток 14 и 17 направлены согласноИДС магнитов 1 и 2.определяется разностью его составляющих 0 ф=ф -ф, (э 1,з.где Ф - приращение потока поля под 3магничивания в контактном зазоре геркона 11;ф - поток, обусловленныйвоздей ст вием бол ьшем МДС Г 1 Фупоток, обусловленный воздействиемменьшей МДС Г 1,Выбором соотношения величины Ги Гн можно достичь такого соотношения величин рассматриваемых потоков,Млпри котором поток чне,сможет достичьвеличины срабатыванйя геркона 1115даже при достижении потоком в нижнем языцке геркона величины насыщения, т.е. при стабилизации составляющей Фу. Это является выражением условия йесрабатывания геркона 11 при р 0возбуждении только одной координатнойобмотки, охватывающей его.Если дополнительно к возбуждениюобмотки одной координатной группы13 возбуждается цасть 15 с меньшей 25создаваемой МДС обмотки другой коор"динатной группы 12, то распределениемагнитных потоков имеет аналогичныйрассмотренному характер, так как совместно расположенные часть 17 с большей создаваемой МДС обмотки координатной группы 13 и часть. 15 с меньшейсоздаваемой МДС обмотки координатнойгруппы 12 образуют одну разностнуюМДС Г 01 =Г -Г. Эта разностная МДСвоздействует на геркон аналогичноМДС Рн, но меньше ее по величине,что является более благоприятным длявыполнения условия несрабатыванияневыбираемого геркона.При возбуждении обоих координатных обмоток на геркон 11 воздействуют две разностные МДС - Гр =Гну"Гкуи р =Рн -Гщ . Ввиду согласного включения этих ИДС постоянным магнитоми 2 велицина потока в контактномзазоре геркона 11 не имеет экстремума,чем обеспечивается непрерывное срабатывание выбранного геркона,При возбуждении только одной час 50ти 15 обмотки 12 зависимость потокав контактном зазоре геркона 11 от ееМДС также имеет монотонный характер,но с противойоложным знаком ввидувстречного включения ее постоянныммагнитом 1 и 2. Этим обеспечивается непрерывное выполнение усилия отпускания выбираемого герконаМагниты 1 и 2 могут быть выполнены в виде электромагнитов.Наличие дополнительного электромагнита между пластинами шунтирующих магнитопроводов позволяет совместить два режима работы групповой и выборочной коммутации с функцией запоминания, При этом возможно, например, осуществлять за счет размагничивающего действия дополнительного электромагнита разовое размыкание всех герконов с последующим восстановлением их состояния после снятия размагницивающего воздействия дополнительного электромагнита, С другой стороны в слуцае подачи на обмотку дополнительного электромагнита импульсного воздействия, создающего магнитный поток, согласный потоку основных электромагнитов, все герконы переходят в замкнутое состояние и остаются в нем после окончания импульса тока в обмотке дополнительного электромагнита за счет наличия поля подмагничивания, создаваемого. основными электромагнитами, Такой режим работы устройства удобен в тех случаях, когда число незамкнутых герконов относительно невелико. При этом время на размыкание незадействованных герконов может быть существенно меньше, цем в случае, когда осуществляется обычный процесс коммутации герконов в данном устройстве,Наличие подстроечных ферромагнитных втулок позволяет осуществлять индивидуальную подстройку характеристик чувствительности герконов, Это позволяет, в свою оцередь, производить коммутацию герконов в заданной последовательности, используя лишь обмотку дополнительного электромагнита, подавая на нее ступенчато изменяющееся напряжение.При срабатывании геркона 11 в его контактном зазоре происходит изменение магнитного потока из-за изменения магнитного сопротивления геркона. При изменении магнитного потока в обмотке 19 наводится ЭДС, равная1=%,где 5 - ЭДС, наводимая вобмотке 19; Ф - количество витков обмотки 19; Ф - магнитный поток, охватываемый обмоткой 19; 1 - время изменения потока при изменении состояния герконд 11943749 10 Формула изобретения 13 17 15 При замыкании язычков геркона 11 происходит увеличение магнитного потока, а при размыкании - уменьшение. Следовательно, наводимые в обмотке ЭДС при замыкании и размыкании имеют 5 противоположный знак, По наличию ЭДС в обмотке можно установить Факт изменения состояния геркона, а по знаку ЭДС - замыкание или размыкание герконов, ОТаким образом, предложенное матричное наборное поле по сравнению с известным обладает повышенной надежностью за счет контроля срабатывания и отпускания инициируемых герконов 5 без разрыва коммутируемых герконами цепей или подсоединения к ним чем обеспечивается гальваническая развязка коммутируемых герконами цепей от цепей контроля. 20 1. Матричное наборное поле поавт. св, 8 809214, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет контролясрабатывания и отпускания инициируемых герконов, оно дополнительно содержит расположенную в зазоре междушунтирующими магнитопроводами обмотку, охватывающую по периметру матРицу герконов.2. Поле по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что обмотка выполнена в виде прямоугольной рамки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРй 809214, кл. С 06 6 7/06, 1980