Электронный блок с резервированием Советский патент 1992 года по МПК H05K9/00 

Изобретение относится к приборостроению, в частности геофизическому, и входит в измерительный прибор повышенной надежности, предусматривающий резервирование функциональных узлов, в частности, в систему, предназначенную для определения углового положения подвижного объекта.

Известен радиоэлектронный блок, содержащий корпус с крышкой с выполненными в них экранирующими перегородками, уменьшающими взаимовлияние функциональных узлов, с печатной платой с земля- ными шинами и с каскадами радиоэлементов. На печатной плате с двух сторон выполнены межкаскадные печатные экраны, которые контактируют по периметру с экранирующими перегородками, электрически соединенные с земляными шинами печатной платы.

Недостатком описанного технического решения является увеличение веса электронного блока из-за введения экранов.

Известно устройство с резервированием, содержащее дублированные датчики углового положения, преобразователи и набор функциональных узлов.

Недостатком указанного устройства является отсутствие мер по уменьшению взаимовлияния функциональных узлов.

Целью изобретения является повышение взаимной помехозащищенности функциональных узлов электронного блока с холодным резервированием при сохранении веса и габаритов электронного блока.

При реализации изобретения в аппаратуре определения углового положения подвижного объекта, предусматривающей дублирование функциональных узлов, обеспечивающее системе повышенную надежность, случайная погрешность смещения нуля измерительных блоков, обусловленная взаимовлиянием функциональных узлов, снижается в 7-10 раз.

Поставленная цель достигается тем, что в электронном блоке с резервированием, содержащем кроссплату с рядами гнезд, электрически соединенных между собой с образованием основного и резервных каналов и функциональные блоки, установлен

Ё

VI 00

00

2

ные в гнездах, гнезда основного канала чередуются с гнездами резервных каналов как в каждом ряду, так и между рядами.

На фиг. 1 представлена блок-схема электронного блока с холодным резервиро- ванием, с двумя одинаковыми каналами (основной и резервный); на фиг. 2а и 26 - варианты блок-схем электронного блока с тремя одинаковыми каналами (основной и два резервных).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Кроссплата 5 электронного блока с 2-мя каналами(фиг. 1) содержит два ряда гнезд (по числу каналов). Каждый ряд содержит m гнезд - по числу функциональных узлов 2ц ... 2mi в каждом канале.

Идентичные функциональные узлы основного и резервного каналов расположены В одноименных гнездах (в первых - 211 и 2 ii, ро вторых - 22} и 22«, т-х - 2т2 и 2mi. При этом, каждое гнездо (например, второе) второго ряда электрически соединено с гнездари предыдущего (первого) ряда, имеющими яредшествующий (1) и последующий (3) по- рядковые номера. Т.е. гнезда 1-е первого ряда. 2-е второго ряда, 3-е первого ряда и 4-е второго ряда соединены последовательно и образуют первый (основной) канал 11с функциональными узлами ему принадлежа- Щими 2i, 221, 2ki, 2mi (на рисунке узлы этого канала заштрихованы), Последова тельное соединение 1-го гнезда второго ряда со 2 гнездом первого ряда, с 3 гнездом второго ряда и с 4 гнездом первого ряда образуют второй (резервный) канал 12. Таким образом, в каждом отдельно взятом ряду гнезда (и функциональные узлы) первого и второго каналов чередуются (фиг. 1). Первые гнезда первого и второго рядов соеди- няются через переключатель цепей питания 3 с источником питания 4.

Кроссплата 5 электронного блока с 3-мя каналами (фиг. 2 а) (основной и 2 резервных) содержит три ряда гнезд (по числу каналов). Каждый ряд содержит m гнезд - по числу функциональных узлов в каждом Идентичные функциональные узлы расположены в одноименных гнездах Гнезда 1-е первого ряда, 2-е второго ряда, 3-е первого ряда,... т-е второго ряда соединены последовательно и образуют первый канал (основной) 1i с функциональными узлами ему принадлежащими 2i,. 22-, 2mi (на рисунке узлы этого канала зачернены). Последова- тельное соединение первого гнезда второго ряда со вторым гнездом третьего ряда, с третьим гнездом второго ряда ... с m гнездом третьего ряда образуют второй (резервный) канал 1е (на риоункеузлы этого канала заштрихованы). Последовательное соединение первого гнезда третьего ряда со вторым гнездом первого ряда, с третьим гнездом третьего ряда, ... с m гнездом первого ряда образуют третий (резервный) канал 13 (на рисунке узлы этого канала не заштрихованы).

Таким образом, в каждом отдельно взятом ряду гнезда (и функциональные узлы) одного канала чередуются с гнездами (и функциональными узлами) других каналов. Первые гнезда первого, второго и третьего ряда соединяются через переключатель цепей питания 3 с источником питания 4.

Как видно из фиг. 26, кроссплата электронного блока с 3-мя каналами так же, как и на фиг. 2а, содержит три ряда гнезд (по числу каналов); каждый из рядов содержит m гнезд - по числу функциональных узлов в каждом канале. Идентичные функциональ- ныеузлы расположены в одноименных гнездах.

При этом каждое к-е гнездо любого ряда электрически соединено с к-1 гнездом предыдущего ряда и с к+1 - последующего ряда. Например, 2-е гнездо второго ряда соединено с J1 гнездом 1-го ряда и с 3 гнездом третьего ряда. После выхода связи на последнее гнездо последнего ряда (3 гнездо 3-го ряда) связь переходит на следующее по счету (четвертое) гнездо первого ряда. Далее связи идут по описанной схеме: 4 гнездо первого ряда соединено с 5 гнездом 2 ряда и с 6 гнездом 3 ряда (на схеме не показано).

В общем случае, когда электронный блок содержит п резервных каналов (более трех), его рассматривают как сочетание пар и троек каналов, внутри которых связи между функциональными узлами строят по рас- смртренным вариантам (фиг. 1, 2а, 26).

Таким образом, представленный на фиг. 1 электронный блок содержит два одинаковых канала 1i и 12. а на фиг. 2а и 26 - три одинаковых канала, каждый из которых включает в себя m функциональных узлов 2-ц ... 2ki ... 2mi; 2ij . 2k2 .. 2m2 (которые могут быть выполнены на печатных платах) переключатель цепей питания 3 и источник питания 4 Блок работает следующим образом.

От источника питания 4 питающее напряжение поступает на переключатель цепей питания 3 и затем, в зависимости от включенного положения, на первое гнездо первого ряда, т.е. на функциональный узел 2i|, или на первое гнездо второго ряда, т.е. на функциональный узел 2i2 или на первое гнездо п-го ряда. Далее по связям между гнездами, в которых расположены функциональные узлы, образующие канал, напряжение питания от первого узла поступает на все функциональные узлы данного канала, и канал оказывается включенным. При этом, каждый функциональный узел включенного канала оказывается между функциональными узлами невключенного канала. Связи между функциональными узлами одного канала от узла 2ц к 2-ц ... к 2mi могут быть взаимообратными и более сложными (например, от одного узла к нескольким узлам данного канала).

Из рисунков фиг. 1, 2а и 26 видно, что уменьшение взаимного влияния функциональных узлов происходит за ечёт двух эф- фектов;

1) увеличения расстояния между включенными функциональными узлами за счет расположения между ними неработающих

0

5

0

функциональных узлов выключенного канала;

2) экранирующего действия выключенного функционального узла. т.к. функциональные узлы работающего электронного преобразователя расположены между неработающими узлами другого электронного преобразователя.

Формул.а изобретения Электронный блок с резервированием, содержащий кроссплату с рядами гнезд, электрически соединенных между собой с образованием основного и резервных каналов, и функциональные блоки, установленные Ё гнездах, о т л и ч a k щ и и с я тем, что. с целью обеспечения помехозащищенности, гнезда основного канала чередуются с гнездами резервных каналов как в каждом ряду, так и между р ядами.

Использование: в измерительных приборах повышенной надежности, предусматривающих резервирование функциональных узлов. Сущность изобретения: блок помогает решить задачу повышения взаимной помехозащищенности функциональных узлов за счет чередования на кроссплате гнезд основного канала с гнездами резервных каналов как в каждом ряду, так и между рядами. 2 ил

блок-схема с электронного $лока с 2 каналами

Фие.1

- сЬункциомальнь/е

уЭ/1Ь/

2f1...2tcf... 2т канала //

функциональные уэлв/ ... 2кг... em канала f#

Јлок-схема электронного блока с 3 каналами

Вариант a)Sapuanm S)

з

Фиг. 2а

- функциональные умы 2...Ј,...2/п, канала /,

,4-у 1. - Л

х/Х - функциональные узлы 2{...2/с-.. 2/пг и канала /

- функциональные узлы 2......2ту канала /j

Фиг. 28