GOS_NovyE

1. Микрофоны: назначение, виды, характеристики, принципы работы.

Назначение: Предназначены для преобразования звуковых колебаний в электрические.

Характеристики:

1.Чувствительность,S (В/Па) – отношение ЭДС развиваемой мкф к звуковому давлению действующему на мкф, S E / P

2.Частотная характеристика – зависимость чувствительности преобразователя от

частоты, резкое увеличение чувств, на определенной частоте объясняется резонансом, возник. при совпадении частот звука и собственных колебаний мембраны. Неравномерный характер ЧХ вызывает АЧИ, которые воспринимаются как искажения

голоса. ∆S = 20lg

3. Средняя чувствительность оценивает эффективность работы преобразователя в рабочем диапазоне частот. ∑

4.Амплитудная характеристика – зависимость переменной ЭДС, развиваемой мкф от изменения звукового давления действующего на мембрану. Чем больше диапазон где эта хар-ка линейна тем выше качество мкФ.

5.Электроакустический коэффициент – это отношение мощности сигнала на выходе к мощности на входе.

Принцип работы основан на свойстве угольного порошка изменять сопротивление электрическому току в зависимости от его плотности, изменяющейся под действием звуковых колебаний воздушной среды. Основными элементами микрофона являются подвижный и неподвижный электроды, подключенные к электрической цепи, и угольный порошок, заполняющий пространство между электродами. Звуковые колебания воздуха приводят к соответствующим колебаниям мембраны. Вместе с мембраной колеблется, совершая горизонтальные движения, подвижный электрод, изменяющий плотность угольного порошка. При увеличении плотности порошка его сопротивление электрическому току уменьшается, а при уменьшении - увеличивается. Следовательно, ток в цепи будет изменяться прямо пропорционально изменению звукового давления.

При отсутствии колебаний величина тока постоянна.

2. Телефоны: назначение, виды, характеристики, принципы работы.

Назначение: предназначены для преобразования электрических колебаний в звуковые. Виды:

Характеристики:

1.Чувствительность, S (Па/В) отношение звукового давления P , развиваемого тлф в камере искусственного уха к переменному напряжению U приложенного к его зажимам.

2.Частотная характеристика – зависимость чувствительности телефона от частоты при постоянном напряжении на зажимах

3.Средняя чувствительность оценивает эффективность работы преобразователя в рабочем диапазоне частот.

4.Электроакустический коэффициент – это отношение мощности сигнала на выходе к мощности на входе.

Принцип работы электромагнитного телефона основан на взаимодействии

магнитных потоков, создаваемых постоянным магнитом (Ф0) и электромагнитом (Ф≈). Под действием результирующего (суммарного) потока мембрана телефона совершает колебательные движение, совпадающее с изменениями электрического тока, поступающего в обмотку электромагнита. Основными элементами телефона являются: постоянный магнит, электромагнит, состоящий из двух обмоток с сердечниками, и мембрана. В покое, т.е. при отсутствии тока в обмотках электромагнита, мембрана притянута к сердечникам под действием потока, создаваемого постоянным магнитом, имеет небольшой прогиб в сторону сердечников и неподвижна. Появление переменного электрического тока в обмотках электромагнита создает в сердечнике дополнительный переменный магнитный поток, имеющий направление совпадающее, либо противоположное направлению потока, создаваемого постоянным магнитом. В результате мембрана будет совершать колебательные движения, соответствующие изменению величины тока. Колебательные движения мембраны создают распространяющиеся колебательные движения частиц воздуха, воспринимающиеся ухом человека как звук.

3.Противоместная схема телефонного аппарата мостового типа.

Для подавления «местного эффекта» (чтобы говорящий не слышал свою речь через

телефон своего аппарата) применяют специальные противоместные схемы. Различают мостовую и компенсационную противоместные схемы.

Противоместная схема мостового типа

Впротивоместной схеме мостового типа разговорные приборы включают в трансформатор Тр по принципу моста. Плечами моста являются полные сопротивления

обмоток трансформатора W2 и W3, сопротивления балансного контура ZБК и линии ZЛ. В качестве балансного контура могут использованы резистор и конденсатор, соединенные между собой параллельно или последовательно. Различают противоместные схемы мостового типа телефонных аппаратов, включаемых по системе МБ или ЦБ.

Впротивоместной схеме мостового типа телефонного аппарата системы МБ (рис.1)

при разговоре переменный ток от микрофона М проходит по обмотке W1, наводя в обмотках W2 и W3 ЭДС, равные по величине, которые вызывают протекание токов i2 и i3. Эти токи при равенстве полных сопротивления обмоток трансформатора W2 и W3, а также сопротивлений балансного контура ZБК и линии ZЛ, также оказываются равными по величине. При этом направления протекания этих токов через телефон Т противоположно

по направлению. Таким образом, токи i2 и i3 взаимно компенсируют друг друга. Следовательно, в телефоне абонент не слышит себя.

			M
				E
			i 1
			W1
				Тр
		W2	W3
Z Л	i	T	i 3	Z БК
		2

Рис.1

Рис2

.

В противоместной схеме мостового типа(рис2) телефонного аппарата системы ЦБ (рис.2) при разговоре переменный ток от микрофона М разветвляется по W2 и W3 в разных направлениях, при равновесии мостов токи равны между собой. Поэтому суммарный магнитный поток этих токов в своем телефоне равен нулю, следовательно собственный разговор в своем телефоне не будет слышен. Практически обеспечить полное равновесие моста не удается, так как тлф аппараты включают в линии разной длины, и, кроме того равновесие моста может быть обеспечено только для одной частоты( как правило 800 Гц). При приеме речи разговорный ток проходит по обмоткам W2 и W3 в одном направлении что создает ток в телефоне Т.

4. Противоместная схема телефонного аппарата компенсационного типа.

В компенсационной схеме (рис.3) микрофон М, телефон Т, балансный контур ZБК и линия ZЛ связаны между собой автотрансформатором АТр, который имеет четыре обмотки: W1 – линейную, W2 – балансную, W3 – телефонную и W4 – компенсационную. Компенсационная обмотка выполняется бифилярной намоткой (в два провода) для компенсации ее реактивного сопротивления, и поэтому она представляет собой чисто активное сопротивление RК.

При разговоре переменный ток от микрофона М разветвляется на две составляющие: местную iМ и линейную iЛ . Линейная составляющая замыкается по цепи: зажим а микрофона, обмотка W1, ZЛ, зажим б микрофона.

Местная составляющая на участке цепи между зажимами а – б делится на две части: iМ1 (проходит через RК) и iМ2 (проходит через телефон Т и обмотку W3). Далее ток iМ замыкается через ZБК. На сопротивлении RК будет падение напряжения. Так как RК значительно меньше сопротивления телефона, то iМ1 значительно больше iМ2 . Составляющие разговорного тока, проходя по обмоткам W1 и W2 , создают в сердечнике автотрансформатора переменный магнитный поток, определяемый разностью магнитный потоков в этих обмотках. Благодаря этому в обмотке W3 индуцируется переменная ЭДС, которая создает ток iМ3. Это достигается подбором соотношения витков обмоток W1 и W2 автотрансформатора и сопротивления RК.

			АТр
			T		в
		W1		W3	W2
			i М3
			i М2
Z Л	i Л		W4		Z БК
			а
			i	М1
			R К		i М
			M

б

Рис.3 Противоместная схема компенсационного типа

При приеме речи разговорный ток проходит через обмотку W1 и замыкается частично через микрофон М, а остальная часть тока проходит через телефон Т, обмотку W3 и параллельно через обмотку W4 , далее через обмотку W2 , ZБК – в линию. В этом случае разговорный ток протекает через обмотки W1 и W2 в одном направлении и на обмотку W3 воздействует суммарный магнитный поток, чем и обеспечивается слышимость в телефоне/

5. Принципы построения групповых телефонных каналов.

ГР		У.пр
			R
			рп
	МУ	У.пер	Р1	Групповой канал
М
					РП		РП
				кв	ТА	кв	ТА
		ДТИВ
				ПТИВ		ПТИВ
КП				ЗВ		ЗВ
		РТ
					ПП		ПП
		РП
			РС

Рис.1. Схема организации диспетчерской связи по групповому каналу

Принцип организации групповых цепей характеризуется параллельным подключением всех телефонных аппаратов промежуточных пунктов одного направления дороги определенного круга абонентов (например, всех дежурных по станциям диспетчерского участка). Наличие распределительного пункта, применение избирательных вызовов.

По назначению групповые связи делятся на: Диспетчерские Общеслужебные Связь совещаний

Каждому промежуточному пункту (ПП), включаемому в групповой канал, присвоен свой вызывной сигнал. Вызывной сигнал формируется датчиком тонального избирательного вызова (ДТИВ), управляемым нажатием соответствующей кнопки вызывной кнопочного пульта (КП), распорядительной станции (РС). Прием вызывного сигнала осуществляется приемником тонального избирательного вызова (ПТИВ) одного из промежуточных пунктов (ПП), настроенного на данную индивидуальную кодовую комбинацию. Во время действия звонка вызываемого промежуточного пункта на распорядительную станцию посылается сигнал контроля вызова (КВ), по которому, диспетчер убеждается в прохождении вызывного сигнала к нужному абоненту. Кроме индивидуального вызова, имеется возможность вызова группы (групповой вызов) или всех пунктов (циркулярный вызов), включенных в данный групповой канал диспетчерского круга. Сам диспетчер вызывается голосом с каждого телефонного аппарата (ТА) промежуточного пункта, подключаемого на время разговора. При ответе диспетчер нажимает ножную педаль (НП), срабатывает реле РП и своим контактом переключает линию с цепи приема - усилитель приема (УсПр), громкоговоритель (ГР) на цепь передачи - микрофон (М), микрофонный усилитель (МУ), усилитель передачи (УсПер).

6.Система тонального избирательного вызова.

Всистеме тонального избирательного вызова вызов осуществляется двухчастотными посылками, длительностью 0,8 и 1,6 с.

Для формирования вызывной комбинации выбрано семь частот, располагающиеся в диапазоне от 316 до 2000 Гц. Каждая последующая частота в 1,36 раза больше предыдущей: 1 – 316 Гц, 2 – 430; 3 – 585; 4 – 795; 5 – 1080; 6 – 1470; 7 – 2000 Гц. Для исключения влияния одних частот на другие все частоты распределены по диапазону так, чтобы обеспечить несовпадение гармоник низших частот на верхние вызывные частоты. Каждая кодовая комбинация состоит из сочетания двух неодинаковых частот. Такой сигнальный код получил название «две из семи» и обозначается СК2/7(выделены в табл).

Применяются индивидуальные, групповые, циркулярные. Для генерации вызова используются датчики ДТИВ. Для приема приемники ПТИВ. В составе распорядительной станции : Разговорные приборы, ДТИВ, кнопочный пульт. Пром.станция Переговорные приборы, ПТИВ, вызывные устройства(звонок)

Все вызывные комбинации разделены на семь групп, по пять комбинаций в каждой группе. Кодовые комбинации обозначаются двузначным числом, состоящим из номеров частот. Первая цифра обозначает номер частоты первой посылки, вторая - номер частоты второй посылки. Комбинации смежных частот 21, 12, 23, 34, 45, 56, 67 являются групповыми вызывными комбинациями. Признаком группы является вторая цифра комбинации, т.е. все комбинации, заканчивающиеся на одну цифру, относятся к одной группе (табл).

Этот принцип позволяе-т упростить прием циркулярного вызова всех абонентов путем последовательной посылки всех групповых вызовов (комбинация 21234567). В этом случае вторая частота предыдущей кодовой комбинации группового вызова является первой частотой следующей вызывной комбинации. Длительность каждой элементарной посылки циркулярного кода 1,6 с. такая длительность второй частоты индивидуального, группового и любой частоты циркулярного вызова выбрана для удлинения времени работы звонка, которая не должна быть короче 1 с. Зависимость работы звонка от длительности передачи по каналу второй вызывной частоты позволяет в случае необходимости с пульта распорядительной станции посылать длительный вызов, удерживая в нажатом положении вызывную кнопку.

Системы с тональным избирательным вызовом СК2/7

Группы	Код. ком-бинации	Кодовые комбинации индивидуального вызова
1	2-1	3-1	4-1	5-1	6-1	7-1
2	1-2	3-2	4-2	5-2	6-2	7-2
3	2-3	1-3	4-3	5-3	6-3	7-3
4	3-4	1-4	2-4	5-4	6-4	7-4
5	4-5	1-5	2-5	3-5	6-5	7-5
6	5-6	1-6	2-6	3-6	4-6	7-6
7	6-7	1-7	2-7	3-7	4-7	5-7

7. Назначение, устройство и работа переходного устройства

В случаях организации технологической связи с использованием каналов ТЧ и НЧ, в пунктах соединения этих каналов устанавливаются переходные устройства.

Принцип действия ПУ поясняется рис.1. В состав ПУ входят распределитель направления Р и два двухпроводных окончания ДО1 и Д02. Распределитель выполнен по схеме, приведенной на рис. 6.3, и имеет пять входов и пять выходов. Входы 1 и 2 предназначены для подключения двух двухпроводных окончаний ДО1 и ДО2. Входы З и 4 служат для подключения двух каналов ТЧ. Вход 5 используется для каскадного соединения двух переходных устройств. На входах 1, 2, 3 и 4 распределителя уровень сигнала +4 дБ, а на выходах -13 дБ. На входе и выходе 5 можно иметь уровни соответственно +4 и -13 дБ, а также -3,5 и +3,5 дБ. Последние значения уровней соответствуют соединению двух переходных устройств.

Двухпроводное окончание содержит устройство управления голосом УУГ, электронные ключи КПер в цепи передачи и КПр в цепи приёма, усилители передачи УПер и приема УПр, автоматический регулятор усиления АРУ для УПр. Нормально ключ КПр открыт, ключ КПер закрыт и разговорный сигнал из двухпроводного канала проходит через КПр на вход 2 распределителя. Автоматический регулятор усиления обеспечивает на выходе КПр уровень +4 дБ, для чего усиление УПр должно изменяться от + 18,0 до -1,0 дБ, если на входе УПр уровень сигнала будет принимать значения соответственно -14 и +5,2 дБ. Сигнал с выхода распределителя с уровнем -13 дБ поступает в УУГ и на его выходах появляются сигналы постоянного тока, которые закрывают КПр и открывают КПер.

Усиление усилителя УПер должно быть не менее 18,2 дБ, чтобы уровень на выходе ДО был +5,2дБ. Так как на выходе каждого ДО может быть обеспечена передача максимально допустимого для канала НЧ уровня сигнала +5,2 дБ, то переходное устройство дает возможность реализовать включение цепей с собственным затуханием 19 дБ. Наличие двух двухпроводных окончаний позволяет включать два электрически независимых участка группового канала. Эти участки могут содержать двусторонние усилители, устойчивость которых определяется только на данном участке, так как цепи обратной связи будут разомкнуты в переходном устройстве.

Принцип действия переходного устройства

	+4	-13		АРУ
+4		5		КПр
			+4
	3
-13						-14
							Групповая цепь
					УПр
+4		Р	2	УУГ
-13	4		-13			+5,2
		1		КПер	УПер
	-13	+4		ДО 1
		ДО 2
				-14			Групповая цепь
				+5,2

Организация группового канала с использованием переходных устройств

Канал

Канал

ПУ 1

ТЧ

ПУ 2

ТЧ

ПУ 3

ПУ 4

8. Увеличение дальности связи по групповым цепям.

Дальность ограничивается затуханием в ЛС, ПП.

aсобс *l(дб); 0.41 дб / км(провода); авнос aпп аатв анесогл агруп цеп асоб авн 19дб

Применяют:

1)Дуплексный усилитель(двухпроводные групповые физические цепи)не более 3

ар L вн

19дб Nус (ар 19) / Sус, Sус 8,7дБ

2)Применение обходных каналов ТЧ

3)Применение специализированной аппаратуры, позволяет организовывать гр. каналы ТЧ с выделением на каждой станции(точка-точка; транзит;групповой)

Существует три способа увеличения дальности по групповым цепям:

на основе построения телефонного канала НЧ;

с использованием комбинации канал ТЧ - канал НЧ;

на основе построения групповых каналов ТЧ с использованием специализированной аппаратуры К-24Т.

На рис.1 приведена схема организации группового канала НЧ, в состав которого

входят: физическая цепь воздушной или кабельной линии; оборудование распорядительной станции РС, включающее в себя разговорные приборы и кнопочный пульт диспетчера; промежуточные двусторонние усилители ДУ, промежуточные пункты, состоящие из разговорного прибора и приемника тонального избирательного вызова.

Двусторонние промежуточные усилители тональной частоты устанавливаются на кабельных линиях через 20...25 км в количестве не более 3-х. При большем количестве усилителей происходит их возбуждение при незначительных изменениях параметров цепи. Поэтому по групповому каналу НЧ можно организовать связь на протяжении не более 80...100км.

Организация групповой связи с использованием обходных каналов ТЧ позволяет резко увеличить дальность передачи при любом удалении диспетчерского круга от распределительной станции. В этом случае все диспетчера могут располагаться в диспетчерском центре управлении дороги.

РС		ДУ
					ДУ			ДУ
ПП	ПП	ПП	ПП	ПП	ПП	ПП	ПП	ПП	ПП
20-25 км			20-25 км			20-25 км
				80-100 км
РСраспорядительная станция				Рис. 1. Схема организации группового канала НЧ
На ППпромежуточный пункт				рис.2 представлены два варианта групповой связи с
ДУдвусторонний усилитель				использованием			обходных		каналов ТЧ. Переход с

четырехпроводной схемы канала ТЧ систем передачи (СП) на двухпроводные физические групповые цепи НЧ осуществляется через переходные устройства ПУ, состоящие из четырехпроводного распределителя сигналов и двухпроводных окончаний.

Четырехпроводный распределитель сигналов распределяет разговорные и вызывные токи, поступающие из тракта приема любого канала во все тракты передачи, кроме своего. Максимально допустимое затухание двухпроводной цепи физической, включаемой в ПУ - 19 дБ, что соответствует затуханию цепи кабельной линии длиной 40...50 км. Это значит, что если пункты выделения каналов систем передачи будут находиться друг от друга на расстоянии до 80...100 км, то отпадает надобность в двухсторонних промежуточных усилителях и, следовательно, резко возрастает устойчивость работы групповой цепи. Если по условиям эксплуатации пункты выделения каналов находятся на расстоянии более 100 км друг от друга, то в групповые каналы НЧ необходимо включить усилители, отстоящие от ПУ на 35...40 км.

9.Назначение и организация ПДС.

Поездная диспетчерская связь (ПДС) предназначена для руководства движением

поездов дежурным поездным диспетчером (ДНЦ) Связь между ДНЦ с дежурным по станции ДСП, деж. по локом. депо, энергодиспетчером… ДНЦ отвечает за выполнение графика движения поездов и заданий сменного плана на участке управления. Участок управления определяется интенсивностью движения поездов, объемом грузовой работы, а также количеством станций и выбирается от 100 до 120 км. Границы участков управления обычно устанавливают по сортировочным, участковым станциям и станциям оборота пригородных составов. Количество участков управления в пределах отделения дороги определяется протяженностью и конфигурацией железной дороги. Диспетчерские помещения находятся в здании отделения дороги либо в специально оборудованных центрах диспетчерского управления.

Для организации канала ПДС используют двухпроводные цепи линий передачи. На рис 1 приведена схема организации ПДС, включающая в себя распорядительную станцию РС, промежуточные пункты ПП и блоки соединения квартирных аппаратов БСК, а также сопротивление конечной нагрузки, обеспечивающее согласованный режим работы канала. Расчеты показывают, что при допустимом рабочем затухании канала 19,2 дБ протяженность канала ПДС по воздушной стальной цепи не превышает 120 км, а по кабельной линии - 40 км.

РС

Zн

ПП1	ПП2	БСК	ПП3	ПП n

Рис. 1. Организация ПДС

aсобс *l(дб); 0.41дб / км(провода); авнос aпп аатв анесогл

ар L вн 19дб Nус (ар 19) / Sус, Sус 8,7дБ

10.Назначение и организация ПС.

Постанционная связь (ПС) предназначена для служебных переговоров не

связанных с движением поездов работников промежуточных станций между собой и с работниками участковых станций, может являтся резервом ПДС. Каналы ПС являются составной частью сети дорожной телефонной связи общего пользования и обеспечивают возможность общеслужебных переговоров абонентов дорожной, сети с любым абонентом, находящимся на промежуточной станции, разъезде или обгонном пункте. Постанционная связь, как правило используется для ведения междугородных разговоров работников промежуточных станций с абонентами общегосударственной сети связи.

Абонентами ПС являются работники различных подразделений, работающие или проживающие на промежуточных станциях и не включенные в другие виды ОТС. Число абонентов, включаемых в один канал ПС, определяется расчетами, учитывающими поступающую нагрузку и требуемое качество обслуживания.

Канал ПС организуется, как правило, между соседними участковыми станциями и имеет протяженность примерно 70 км. Для его организации используются низкочастотные каналы воздушных и кабельных линий связи.

. Если на промежуточных станциях местная связь автоматизирована, АТС включаются в канал ПС через комплекты включения АТС ВАПП, которые обеспечивают временное подключение входящих и исходящих комплектов АТС к каналу ПС, а также передачу и прием вызывных и управляющих сигналов.

Канал ПС, как правило, реализует ручной способ установления соединений, поэтому на участковой станции он включается в междугородный коммутатор МК.

В квартирах железнодорожных работников, нуждающихся в оперативной связи по каналу ПС, устанавливается либо аппаратура промежуточного пункта постанционной связи, либо телефонный аппарат системы ЦБ. Последний соединяется двухпроводной абонентской линией с устройством вызова квартирных аппаратов УВК.

Соединение между двумя абонентами канала ПС (например, ПП1 и ПТ2) устанавливается так. Абонент ПП1 подключается к каналу, убеждается в его свободности и посылает сигнал вызова распорядительной станции(через генератор вызова( ГВ)1600 либо 2100 ГЦ). На МК появляется вызывной сигнал(Приемник тонального вызова(ПТВ)). Телефонистка подключается к каналу ПС, опрашивает абонента и посылает сигнал избирательного вызова ПП2 в линию. Срабатывает приемник ПП2. Абонент ПП2 снимает микротелефон и ведет разговор с абонентом ПП. Телефонистка МК отключается, так как отбой в канале не существует.

МК

ПП3

	ГВ
ПП1	ПТИВ
ДТИВ
	ЗВОНОК
ПТВ