Устройство для контроля коммутатора Советский патент 1974 года по МПК G06F11/30 

1

Изобретение относится к устройствам автоматики и предназначено для использования в многоканальных коммутаторах.

В электронных устройствах коммутации в процессе работы необходимо осуществлять контроль, особенно за ключевыми элементами.

Известны устройства для контроля коммутатора, содержащие ключевые элементы, включенные между входными и выходной шинами.

В известных устройствах элементы цепи контроля (резисторы и диоды) подключаются непосредственно к измерительной цепи каждого канала. Неопращиваемые каналы связаны между собой и с включенным каналом обратным сопротивлением диода цепи контроля.

В известных устройствах на время контроля прерывается работа коммутатора (отключается общий выход измерительных ключей), а само оно не может быть использовано при коммутации разнополярных сигналов. Кроме того, если не разземлять цепи входных сигналов и цепи контроля, элементы цепи контроля будут ухудшать точность коммутации входных сигналов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей коммутатора при контроле его каналов. Для осуществления этой цели в схему коммутатора введены развязывающие конденсаторы, выходной и входной трансформаторы параллельного резонансного контура и генератор высокой частоты, выход которого подсоединен к первичной обмотке входного трансформатора, а вторичные обмотки входного трансформатора подсоединены к входным шинам и к одному из выводов каждого ключевого элемента, другие выводы которых через параллельный резонансный контур соединены с выходной шиной, а через первичную обмотку выходного трансформатора и развязывающие конденсаторы подсоединены к входным шинам, при этом вторичная обмотка выходного трансформатора соединена со схемой сравнения.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма.

Устройство для контроля коммутаторов содержит входные шины 1 1 - , развязыБающие конденсаторы 2 , входной трансформатор 3 с первичной 4 и вторичными - 5 г обмотками, генератор высокой частоты 6, ключевые элементы п, выходной трансформатор 8 с первичной 9 и вторичной 10 обмотками, параллельный резонансный контур 11, выходную шину 12 и схему сравнения 13, причем выход генератора высокой частоты 6 подсоединен к первичной обмотке 4 входного трансформатора 3, а вторичные обмотки -5 п входного трансформатора 3 подсоединены к входным шинам 1 1 - и к одному из выводов каждого ключевого элемента , другие выводы которых через параллельный резонансный контур 11 соединены с выходной шиной 12, а через первичную обмотку 9 выходного трансформатора 8 и развязываюш,ие конденсаторы подсоединены к входным шинам 1 1 - 1 п; при этом вторичная обмотка 10 выходного трансформатора 8 соединена со схемой сравнения 13.

В момент ti подается сигнал управления на входную шину 1 1 (см. фиг. 2,а), в результате чего замкнутся контакты ключевого элемента (см. фиг. 1), а на первичную обмотку 4 входного трансформатора 3 поступает (см. фиг. 2,(3) напряжение высокой частоты от генератора 6.

В цепь контроля подается высокочастотный сигнал (импульсный или синусоидальный) со спектром, не перекрываюшим спектр частот выходного сигнала коммутатора.

Э. д. с., наведенная во вторичной обмотке (см. фиг. 1) входного трансформатора 3, через замкнутые контакты ключевого элемента выделится на первичной обмотке 9 выходного трансформатора 8 и будет наводиться (см. фиг. 2,е) во вторичной обмотке 10 (см. фиг. 1) того же трансформатора.

Далее известными способами напряжение высокой частоты может быть сравнимо, например, с напряжением уставки, и в случае нормальной работы ключевого элемента канала на выходе известной схемы сравнения 13 не формируется сигнал неисправности.

Падение напряжения сигнала контроля на одной из вторичных обмоток - 5 п входного трансформатора 3 и замкнутых контактов одного из ключей «. проверяемого канала не окажет нежелательного воздействия на внешние устройства (например, АЦП), так как параллельный резонансный контур с Срез, и Lpes. ДЛЯ сигнала контроля представляет большое сопротивление. В то же время - для коммутируемых сигналов сопротивление упомянутого контура ничтожно мало.

Отсутствие элементов односторонней проводимости и гальванической связи цепей контроля и цепей измерения позволяет коммутировать разнонолярные сигналы. Кроме того, конденсаторы 2 1 , ограничивая действие высокочастотного сигнала контроля в пределах контура цепи контроля, обеспечивают работу устройства как при разземлении цепи входного сигнала и цепи контроля, так и при наличии обшей шины питания.

В момент tz сигнал управления входной шиной 1 1 первым каналом снят (см. фиг. 2,а), тогда контакты ключевого элемента (см. фиг. 1) разомкнутся, и напряжение высокой частоты на вторичной обмотке выходного трансформатора 8 наводиться не будет. Пусть в тот же момент начинает поступать сигнал управления (см. фиг. 2,6) на входную шину

(канал 2). Допустим, что ключ 7 2 (см. фиг. 1) неисправен и его контакты не замыкаются. Тогда напряжение высокой частоты, наведенное на вторичной обмотке входного трансформатора 3, не сможет выделиться на первичной обмотке 9 выходного трансформатора 8, а напряжение на вторичной обмотке 10 этого же трансформатора будет равно нулю (см. фиг. 2,е).

Напряжение уставки, ничем не уравновешенное, вызовет формирование сигнала несрабатывания контактов (в данном случае ключа ). В момент 4 снимается (см. фиг. 2,6) сигнал управления с входной шины

(вторым каналом) и начинает поступать сигнал управления (см. фиг. 2,в) на входную шину 1 3 (третьим каналом). Предположим, что ключ 7 3 (см. фиг. 1) исправен и что контакты его замкнулись. Далее, аналогично

контролю первого канала, напряжение уставки уравновешивается напряжением высокой частоты, наведенным (см. фиг. 2,е) на вторичной обмотке 10 (см. фиг. 1) выходного трансформатора 8, и сигнал неисправности не формируется. В момент 4 прекращается (см. фиг. 2,8) подача сигнала управления на входную шину (третьим каналом) и начинает поступать (см. фиг. 2,г) сигнал управления на входную шину (четвертым каналом).

Предположим, что ключ (см. фиг. 1) вышел из строя, и его контакты не разомкнулись (залипли), а ключ 7 4 - исправен и его контакты замкнулись. Тогда напряжение высокой частоты первичной обмотки 4 входного трансформатора 3 будет наводить э. д. с. в двух вторичных обмотках и этого же трансформатора. Через первичную обмотку 9 выходного трансформатора 8 будет протекать ток двух вторичных обмоток 5 - 3 и 5 4 входного трансформатора 3, в результате чего на вторичной обмотке 10 выходного трансформатора 8 наведется (см. фиг. 2,е) большая по амплитуде э. д. с., чем в случае замыкания контактов какого-нибудь одного ключа. Это

напряжение высокой частоты, большее по амплитуде, чем напряжение уставки, вызовет формирование сигнала неисправности о замыкании контактов ключей двух каналов, (в данном случае третьего и четвертого каналов).

Предмет изобретения

%

Устройство для контроля коммутатора, содержаш,ее ключевые элементы, включенные

между входными и выходной шинами, о т л ичаюш,ееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, дополнительно введены развязываюшие конденсаторы, входной и выходной трансформаторы, параллельный резонансный контур и генератор высокой частоты, выход которого подсоединен к первичной обмотке входного трансформатора, а вторичные обмотки входного трансформатора подсоединены к входным шинам и к одному из выводов каждого

ключевого элемента, другие выводы которых через параллельный резонансный контур соединены с выходной шиной, а через первичную обмотку выходного трансформатора и развязывающие конденсаторы подсоединены к входным шинам, при этом вторичная обмотка выходного трансформатора соединена со схемой сравнения.

7-п5-п

2-п