Коммутатор электрических сигналов на ферромагнитных сердечниках
( ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Х АВТОРСКОМУ СЗИДЕПДЬСТВУ Союз Советских Социалистических Рпопублик дд 1 Ц ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.04.78 (21) 2599988/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.80. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.80 (51) М.К . Н ОЗК 17/80 Гасударстае»»ый комнтет (53) УДК 621.382 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения В. П. Стокай Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) КОММУТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ НА ФЕРРОМАГНИТНЫХ СЕРДЕЧНИКАХ Изобретение относится к области измерительной и вычислительной техники, в частности к коммутаторам электрических сигналов. Известен многоканальный коммутатор, содержащий ключевые схемы, работающие по принципу диодного переключателя тока (11. Однако этот коммутатор имеет значительную фазовую погрешность. Известен коммутатор электрических сигналов на ферромагнитных сердечниках, содержащий на каждом из сердечников по рабочей обмотке, включенной в последовательную цепь, и обмотки управления, подключенные через соответствующие управляемые ключи к шинам источников электрических сигналов (2). Однако и в этом коммутаторе фазовая погрешность относительно велика. Цель изобретения — повышение точности. Для этого в коммутатор электрических сигналов на ферромагнитных сердечниках, содержащий на каждом из сердечников по рабочей обмотке, включенной в последовательную цепь, и обмотки управления, подключенные через соответствующие управляемые ключи к шинам источников электрических сигналов, введено три резистора, причем последовательная цепь рабочих обмоток и три упомянутых резистора соединены по мостовой схеме, одна диагональ которой подключена к выходу генератора опорного напряжения, вторая — к выходным шинам, а обмотки управления являются общими для ферромагнитных сердечников. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного коммутатора. Коммутатор содержит генератор 1 опорного напряжения, многовходовый фазовращатель 2 мостового типа, состоящий из активных элементов 3, 4, 5 и реактивного д элемента 6, в одну из диагоналей которого подается опорное напряжение- с выхода "генератора опорного напряжения, а с другой диагонали снимается напряжение, сдвинутое по фазе относительно опорного. В качестве реактивного элемента 6 используется управляемая индуктивность — два ферромагнитных сердечника 7 и 8 с нанесенными на каждом из них рабочими обмотками 9 и 10 и обмотками управления 11> — 11>, нанесенными на оба сердечника вместе. Мостовой фазовращатель является общим для всех каналов. Кроме того, имеются ключевые элементы 12> — 12, блок управления 13 и источники (датчики) сигналов 30 14> — 14д. В йсХоДноМ состоянии ключевы элементы 12 — 12; находятся в непроводящем состоянии. Пусть необходимо передать через коммутатор напряжение U первого датчика сигналов 14>. Ilo сигналу из блока управления 13 ключевой элемент 12 переводится в проводящее состояние, в результате чего напряжение U через сопротивление открытого ключевого элемента оказывается приложенным к обмотке управления 11>. По обмотке течет ток, соответствующий ему магнитный поток уменьшает дифференциальную магнитную проницаемость материала сердечников 7 и 8 управляемой индуктивности. В результате ее индуктивное сопротивление уменьшается и изменяется сдвиг фазы Лср на выходе коммутатор а. При отключении напряжения U< (ключевой элемент переводится сигналом из блока управления в непроводящее состояние) обмотка управления 11 оказывается обесточенной, в результате чего фаза выходного напряжения коммутатора возвращается к своему исходному значению (которое было до включения ключевого элемента 121). Аналогичная ситуация имеет место при подключении и отключении любого другого напряжения из числа U< — UN. В предлагаемом устройстве при помощи многовходового фазовращателя электрические сигналы U< — UN преобразуются в пропорциональный сдвиг фазы опорного напряжения. Несмотря на то, что непосредственно коммутации подвергается сигнал датчика, информативным параметром которого является уровень (амплитуда), при подключении напряжения следующего датчика (например, LJ ), выходное напряжение которого отличается от выходного напряжения предыдущего (U<), на выходе коммутатора (многовходового фазовращателя) изменяется фаза (а не уровень) выходного напряжения U,„. При последовательном подключении к входу такого коммутатора ряда датчиков с различными уровнями их выходных напряжений на выходе коммутатора будет напряжение U одной и той же амплитуды, но с различными фазовыми сдвигами относительно фазы опорного напряжения U«„питающего коммутатор (многовходовь и фазовращатель). При этом изменение величины фазового сдвига выходного напряжения коммутатора будет повторять изменения уровней выходных напряжений переключаемых датчиков, т. е. результат такой, что как будто переключаются переменные напряжения, фазы которых соответствуют уровням сигналов переключаемых датчиков. В предлагаемом коммутаторе нет необходимости в переборе большого количества магнитных сердечников или в учете разброса их характеристик — все обмотки управления нанесены на одну и ту же пару серд дечников, следовательно, зависимость Acp= =f(V.,) будет одинаковой для всех каналов. Кроме того, кодирующее устройство (АЦП) с предлагаемым коммутатором является более технологичным и экономичным по сравнению с кодирующими устройствами, в которых используется известный коммутатор. Формула изобретения Коммутатор электрических сигналов на ферромагнитных сердечниках, содержащий на каждом из сердечников по рабочей обмотке, включенной в последовательную цепь, и обмотки управления, подключенные через соответствующие управляемые ключи к шинам источников электрических сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, введено три резистора, причем последовательная цепь рабочих обмоток и три упомянутых резистора соединены по мостовой схеме, одна диагональ которой подключена к выходу генератора опорного напряжения, вторая — к выход4О ным шинам, а обмотки управления являются общими для ферромагнитных сердечников. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 45 1. Труды семинара. Информационно-измерительные системы. Изд. Института кибернетики АН УССР, Киев, 1969, с. 74 — 83 (аналог) . 2. Кибернетическая техника. Изд. Института кибернетики АН УССР, Киев, 1971, с, 363 — 368 (прототип) .. 718927! Редактор Е. Караулова Составитель Л. Багян Корректор О. Данишева Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2921/10 Изд. J4 175 Тираж 995 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
