КОММУТАТОР Советский патент 1973 года по МПК G06G7/04 

1

Устройство относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для коммутации входов и выходов аналоговых блоков при автоматическом вводе информации.

Известны коммутаторы, содержащие источник управляющих импульсов и матрицу входных шин с изолирующими и токопроводящими слоями.

Недостатком коммутатора является сложность конструкции и малая надежность.

В предложенном коммутаторе с целью упрощения конструкции входные и выходные щины, выполненные в виде П-образных плоских пружин, соединены с источником управляющих импульсов, а их токопроводящие слои подключены ко входным и выходным клеммам.

С целью уменьшения амплитуды импульсов тока срабатывания коммутатор содержит дополнительные входные шины, которые установлены параллельно входным щинам и присоединены к источнику управляющих импульсов.

На фиг. 1 показана одна ячейка коммутатора в трех вариантах; на фиг. 2 - матрица с использованием ячеек, выполненных в первом варианте.

Ячейки коммутатора (фиг. 1) содержат входные щины 1, покрытые слоем изоляции 2 И токопроводящими слоями 3, выходные щины 4, также покрытые изоляционными слоями 5 и токопроводящими слоями 6 (фиг. 16), дополнительные входные щины 7 (фиг. 1б), источник 5 управляющих импульсов, входные клеммы 9 и выходные клеммы 10.

Принцип действия коммутатора основан на использовании силы взаимодействия двух параллельных шин или проводников, по которым протекают однонаправленные или встречные токи:

rj Е- l2

-

где 1/1, 12 - сила тока в проводниках; I - длина проводников; d - расстояние между проводниками и /С - коэффициент пропорциональности.

Если выходную шину 4 (фиг. 1а) выполнить в виде П-образной плоской пружины с двумя устойчивыми состояниями (второе показано пунктиром), а входную шину 1 покрыть слоем изоляции 2 и токопроводящим слоем 3, то в первом положении выходной щины 4 будет обеспечен контакт между ней и токопроводящим слоем 5 входной щины /, а во втором положении они будут разорваны. Переводить выходную шину 4 из одного состояния в другое можно при помощи токов, пропускаемых по щинам 1 и4.

При создании матричного коммутатора использование рассматриваемых контактов дает существенное упрощение конструкции.

На фиг. 2 изображена матрица из элементов типа, изображенных на фиг. 1а. Входные щины 1 соединены с источником управляющих импульсов, токопроводящие слои 3 - со входными клеммами 9, т. е. с выходом и входом АВМ. Роль вторых шин выполняют П-образные выходные шины 4, соединенные с переключающими контактами реле. Нормально замкнутые контакты соединены со входными клеммами Я подключаемыми к выходам операционных блоков АВМ, а нормально разомкнутые - с источником 8 управляющих импульсов.

Таким образом, т реле переводят машину в режим ввода соединений. Участки П-образных выходных шин 4, параллельные входным шинам / (например, а-а, Ь-Ь) являются плоскими пружинами с двумя устойчивыми состояниями, аналогично фиг. 1а.

Такой коммутатор при п входных и т выходных шинах эквивалентен тп реле и способен коммутировать любой из п входов с любым из т выходов, обеспечивая запоминание информации при выключенном питании на произвольное время. Допускается соединение одного выхода с несколькими входами.

Ячейка на фиг. а хорошо иллюстрирует принцип работы и может найти применение, но в большинстве случаев необходимо ввести улучшения, изображенные на фиг. 16 и в.

На фиг. 16 для исключения необходимости в т Пеле и связи между управляющими и oneрационными цепями в момент переключения на выходную щину 4 нанесен изолирующий слой 5 и токопроводящий слой 6.

Если для ячеек на фиг. 1а и 16 ток срабатывания много больше тока отпускания из-за увеличения d (см. формулу), то в ячейку на фиг. 1в введена дополнительная входная шина 7 для срабатывания. При пропускании встречных токов но шинам J и 4 происходит отпускание, а по шинам 4 ц 7 - срабатывание.

При этом ток срабатывания много меньше, чем для предыдущих ячеек, и равен току отпускания.

Предмет изобретения

1.Коммутатор, содержащий источник управляющих импульсов, входные и выходные щины с нанесенными на них слоями изолядии и токопроводящими слоями, отличающийся тем, что, с целью упрощения коммутатора, в нем входные и выходные щины, выполненные в виде П-образ.ных плоских пружин, соединены с источником управляющих импульсов, а их токопроводящие слои подключены ко входным и выходным клеммам.

2.Коммутатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения амплитуды импульсов тока срабатывания, он содержит дополнительные входные шины, которые установлены параллельно входным шинам и присоединены к источнику управляющих импульсов.

i 2 3

Замкнута Разомкнуто

Риг. 1а

5 6 Замкнуто Фиг. iSРазомкнуто