Dispositif de signalisation. L'invention se rapporte à un dispositif de signalisation au moyen de signaux électriques transmis par fil sous la forme d'impulsions de courant continu.
Pour la signalisation au moyen d'impul sions de courant continu, on monte ordinaire ment un relais à deux enroulements sur les bornes de la ligne bifilaire et on interrompt le courant au moyen d'un contact générateur d'impulsions placé à la station émettrice. Cette disposition donne toute satisfaction sur les lignes n'ayant qu'une faible capacité, mais elle produit des effets indésirables lorsque la capacité de la. ligne; à cause de la longueur de celle-ci, est élevée. Dans ce dernier cas, la ligne se décharge pendant les intervalles de temps où le contact donnant les impulsions est fermé et la ligne est sans courant.
Elle se charge, au contraire, à travers les bobines du relais à impulsions pendant les ouvertures du ,contact. Le résultat est que le relais de récep tion est très lent au relâchement et que, si la capacité de la ligne est trop grande, il ne relâché jamais pendant les ouvertures du con tact. générateur d'impulsions.
Le dispositif de signalisation formant l'objet de la présente invention est caracté risé par des moyens qui, à la station récep trice, transforment les impulsions de courant i en des impulsions de tension qui sont appli quées â l'espace de commande de tubes à dé charge électronique, lesquels commandent des moyens répétant. les signaux, Le dessin anrkx4,çJ_qnné à_titre_d'eaemple, se rapporte à une forme particulïèrë- d'e ïé=@ cution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est le schéma électrique des cir cuits.
La fig. 2 est un diagramme en fonction du temps sur lequel sont tracées des courbes diverses.
f indique: relais actionné, o : relais au repos.
On voit sur la fi-. 1 que le contact géné rateur d'impulsions IS court-circuite, au repos, les fils de ligne Ll, L,. On voit aussi sur cette figure comment la batterie et la terre sont appliquées à la station émettrice S.
A la station réceptrice R, la ligne L se ter mine sur l'enroulement primaire d'un trans formateur TR.
Quand les ressorts IS sont en contact, le courant de la batterie débite dans un circuit local, mais ne passe pas dans la ligne. Quand il se produit une ouverture du contact IS, le court-circuit de la ligne est supprimé et le courant de la batterie circule sur la ligne et dans le primaire du transformateur TR. La. courbe 1 représente la condition du contact. La courbe d'établissement du courant sur la ligne est représentée en II sur la fig. 2.
Le courant croît à partir du point 0, atteint sa valeur de régime en un point A et se main tient à valeur constante jusqu'à ce que le con tact IS se referme (à l'instant T>). Le courant décroît ensuite selon une courbe BC, Le même phénomène se reproduit à chaque ouverture et à chaque fermeture des ressorts (le contact IS. Le fonctionnement du transfor mateur TR de la station de réception pro voque l'apparition de courants d'induction dans les enroulements secondaires du transfor mateur, comme on l'a représenté graphique ment par les courbes III de la fig. 2.
Une ten sion négative de courte durée apparaîtra pen dant l'ascension<B>0.1</B> du courant de ligne, une tension positive de courte durée pendant sa décroissance<I>BC.</I> Ces deux tensions sont de formes identiques bien que de sens inverses et sont caractérisées l'une et l'autre par des fronts très raides.
Les tensions qui se développent dans les secondaires du transformateur TR sont appli quées aux intervalles de commande des deux tubes à cathode froide @l et B. L'intervalle de commande de ces deux tubes supporte, au re pos, une tension réglée au moyen de potentio mètres P-1, <I>PB,</I> et qui se trouve être de 5 ou 6 volts inférieure à la tension nécessaire pour ioniser le tube.
Cette tension est maintenue constante du fait que la source qui alimente le potentiomètre est constituée par la chute de tension à travers 1-'intervalle principal d'un troisième tube à cathode froide<B>C</B>, laquelle chute de tension est constante conformément à une propriété bien connue de ces tubes.
Deux relais, HS <I>A</I> et HSB, sont respective ment en série sur l'intervalle principal des tubes A et B et les contacts établis par les armatures de ces relais sont disposés de telh sorte que, lorsque le tube A s'ionise et que le relais HS_1 fonctionne, ce dernier prépare le cireuit de l'intervalle principal du tube B et que, lorsque le tube B s ïonise et que le relais HSB fonctionne, ce dernier coupe le circuit.
de IISA ainsi que l'intervalle principal du tube .1 pendant un temps au moins égal à celui<B>qu'il faut polir</B> désioniser le tube d.
Ces deux relais sont des relais à grande vitesse de fonctionnement, de l'ordre de 1 à 2 milliseeondes, tant à l'attraction qu'au relâ- eliement.
Après avoir exposé le principe du mon- tare, on va expliquer, d'après la fia. 1, com- ment on peut régler les tensions de polarisa tion des intervalles de commande. A cause des différences qui peuvent exister entre les tubes tl et B, la tension de polarisation de l'élec trode de commande (5 à 6 volts au-dessous<B>(le</B> la tension qui provoque l'ionisation) sera ré glée par un potentiomètre distinct pour chaque tube.
Les manaeuvres qui vont être décrites sont effectuées sur des ressorts de jacks à l'aide de fiches de eourt-efrcuitage. On com mencera par relier l'un à l'autre les points 3et1,7et8,9et10,13et1-1,16et17, 21 et 22, 27 et 28. Ce sont les seules liaisons sur jacks<B>qui</B> doivent exister pendant le ré glage, toutes les autres liaisons sur jacks doi vent être supprimées.
La liaison entre 27 et 28 fait fonctionner le relais<I>ST</I> qui, par l'une de ses armatures, applique environ 100 volts à l'intervalle de commande du tube C. Le tube C s'ionise et la chute de tension à travers son intervalle prin cipal restera désormais constante, même si la batterie du bureau varie (caractéristique du tube).
On établira ensuite la liaison 5-6 et l'on manoeuvrera le potentiomètre P-1 du tube -1 jusqu'à ce que le tube A s'ionise; le relais IIS <I>A</I> fonctionnera et la lampe A s'allumera. On coupera alors la liaison entre les points 5 et 6 pour faire désioniser 1e tube A et l'on reliera le point 11 au point 12, ce qui dimi nuera d'environ 1 volt la tension de polari sation de l'électrode de commande du tube _1. Si l'on refait alors la liaison entre 5 et 6, la. lampe A ne doit pas se rallumer. Au cas où elle s'allumerait, on diminuerait légèrement la tension de polarisation en manaeuv rant le potentiomètre du tube.
On coupera ensuite à nouveau la liaison entre 5 et 6, on laissera le tube < 1 se désioniser et l'on recommencera l'essai entre 5 et 6 pour vérifier que la lampe Il ne se rallume pas, mais qu'elle se rallu mera bien, cependant, si l'on retire le pont entre les points 11 et 12. On poursuivra ce réglage, éventuellement, par la manaeuvre du potentiomètre, jusqu'à ce que les deux condi tions soient satisfaites.
Après avoir ainsi réglé le tube A, on décourt-circuitera le jack 13-1-1 et l'on court circuitera le jack 1-\?. On ajustera alors le potentiomètre PB du tube B jusqu'à ce que la lampe B ne s'allume pas quand on relie les points 5 et 6, les points 11 et 12 étant eux=mêmes reliés, et que la lampe B s'allume lorsque la liaison entre les points 11 et 12 est coupée.
Lorsque les deux potentiomètres auront été réglés pour satisfaire chacun aux deux 'conditions indiquées, on pourra déficher tous les jacks qui avaient été court-circuités pour le réglage et passer en position de travail. Les tensions de polarisation des intervalles de commande des tubes A et B seront bien alors chacune de 5 ou 6 volts au-dessous de la tension d'ionisation puisque le réglage des potentiomètres a été fait alors que leur extré mité négative était à un potentiel de 5 à 6 volts au-dessus du vrai négatif qui existe à cette extrémité dans le montage d'exploi tation normale.
Le montage d'exploitation normale est celui qui est représenté sur la fig. 1 et dans lequel les jacks<B>'2-3,</B> 5-6, S-9, 13-14, 15-16, 19-20, 91-22 et 23-2-1 sont enfi- chés par une fiche de court-circuit. Tous les autres jacks de la figure doivent être ouverts.
Quand le sytème n'est pas en service, tous les relais sont au repos et une tension d'en viron 100 volts est appliquée aux intervalles de commande des deux tubes. Les intervalles de commande de ces tubes, ainsi que leur intervalle principal sont donc ionisés, mais une résistance en série sur les intervalles principaux ne laisse passer que 5 à 10 milli ampères selon les caractéristiques des tubes et selon la tension de la batterie du bureau. Ce courant maintient les tubes à une certaine température, de telle sorte que, lorsque le système fonctionnera et recevra des impul sions, la température des tubes t1 et B ne charmera pas.
On évite ainsi des variations de caractéristiques des tubes qui se produiraient si la température variait.
Quand le circuit de réception est saisi par le poste émetteur, le relais de démarrage ST fonctionne par une terre mise sur le fil de démarrage E. Le fonctionnement du relais ST abaisse la tension de polarisation des inter valles de commande des tubes A et B et la ramène à 5 ou 6 volts au-dessous de la ten sion d'ionisation.
L'un des contacts du relais <B>SI'</B> coupe l'interv aile principal du tube B qui se désionise. Le relais IIS < 1 fonctionne, son court-circuit étant supprimé par l'attraction de l'une des armatures de<I>ST.</I> Le fonctionne ment du relais IIS <I>A</I> coupe le circuit du relais IISC et prépare le circuit du relais HSB. Enfin, une dernière armature du relais ST complète la. boucle amorcée par \?3-24 et le contact de repos de HSC (boucle allant vers l'équipement terminal F).
Quand la première impulsion est produite par l'ouverture des contacts IS au poste émetteur, une onde de tension se manifeste dans les secondaires du transformateur TR et le potentiel au-c"mente sur l'électrode de commande du tube B qui s'ionise et fait fonc tionner le relais HSB. Le fonctionnement du relais HSB entraîne celui du relais de signa lisation HSC (ce qui ouvre la boucle passant par les contacts 23-24) et coupe le circuit du relais HSA. Le tube A se désionise et le relais HSA relâche,
ce qui donne un circuit pour retenir le relais HSC.
Le relais HSB relâche lentement à cause du 'Condensateur et de la résistance qui shun tent le contact du relais HSA pour que le tube A soit complètement désionisé lorsque le relais IISB relâche. Quand le contact IS se rétablit au poste émetteur, à la fin d'une impulsion, une onde de tension apparaît à nouveau dans les enrou lements secondaires du transformateur TR, mais cette oncle est de sens inverse de la pré cédente, de telle sorte que c'est le tube t1 qui sera ionisé et le relais HSA qui fonctionnera.
Le fonctionnement de HSll fait relâcher HSC (ce qui reforme la boucle passant par les points 23-24) et prépare le circuit pour IISB. Les circuits sont ramenés ainsi dans les conditions existant au moment où ils étaient prêts à .recevoir la première impul- sion. Le processus décrit se répète pour la deuxième impulsion et polir chacune des im pulsions suivantes.
Les relais HSI3 et HSA réagissent. donc, à la station de réception, respectivement à l'ouverture et à la fermeture du contact IS à la station émettrice et commandent le re lais HSC qui répète ainsi les impulsions de la station émettrice dans la boucle de l'équi pement terminal par les déplacements de son armature, déplacements qui sont représentés en VI sur la fig. 2.
Il est évident. que les tubes à cathode froide .1 et B peuvent être remplacés par d'autres types de tubes à décharge électro nique, pourvu que par l'application d'une certaine différence de potentiel à un inter valle de commande, l'intervalle principal de ces tubes devienne et reste conducteur, même si la différence de potentiel appliquée à l'in tervalle de commande diminue considérable ment aussitôt après avoir été appliquée.
Les tubes répondant à de telles conditions peuvent être des tubes à cathode froide ou à cathode chaude à remplissage gazeux ou à atmosphère contenant des vapeurs métalli ques, à commande à détente. 'Un exemple de tube à cathode chaude d'un tel t5-pe est le thyratron.
Signaling device. The invention relates to a signaling device by means of electrical signals transmitted by wire in the form of direct current pulses.
For signaling by means of direct current pulses, a relay with two windings is usually mounted on the terminals of the two-wire line and the current is interrupted by means of a pulse generator contact placed at the transmitting station. This arrangement is satisfactory on lines having only a low capacity, but it produces undesirable effects when the capacity of the. line; because of the length thereof, is high. In the latter case, the line discharges during the time intervals when the contact giving the pulses is closed and the line is without current.
It is charged, on the contrary, through the coils of the impulse relay during the opening of the contact. The result is that the receive relay is very slow to release and if the line capacity is too large it never releases during contact openings. pulse generator.
The signaling device forming the object of the present invention is characterized by means which, at the receiving station, transform the current pulses i into voltage pulses which are applied to the control space of tubes at electronic charge, which control repeating means. the signals, The drawing anrkx4, çJ_qnné à_titre_d'eaemple, relates to a particular form of e ïé = @ cution of the object of the invention.
Fig. 1 is the circuit diagram of the circuits.
Fig. 2 is a diagram as a function of time on which various curves are plotted.
f indicates: relay activated, o: relay at rest.
We see on the fi-. 1 that the pulse generator contact IS short-circuits, at rest, the line wires L1, L ,. We also see in this figure how the battery and the earth are applied to the transmitting station S.
At the receiving station R, the line L ends on the primary winding of a transformer TR.
When the IS springs are in contact, current from the battery flows into a local circuit, but does not flow through the line. When the IS contact opens, the line short-circuit is eliminated and the battery current flows on the line and in the primary of the TR transformer. Curve 1 represents the condition of the contact. The curve for establishing the current on the line is represented at II in FIG. 2.
The current increases from point 0, reaches its operating value at point A and remains constant until contact IS closes (at time T>). The current then decreases according to a curve BC. The same phenomenon is reproduced on each opening and each closing of the springs (the contact IS. The operation of the transformer TR of the receiving station causes the appearance of induction currents in the receiving station. the secondary windings of the transformer, as shown graphically by curves III in Fig. 2.
A negative voltage of short duration will appear during the rise <B> 0.1 </B> of the line current, a positive voltage of short duration during its fall <I> BC. </I> These two voltages are of forms identical although in opposite directions and are both characterized by very steep fronts.
The voltages which develop in the secondaries of the transformer TR are applied at the control intervals of the two cold cathode tubes @l and B. The control interval of these two tubes supports, in the rest, a voltage regulated by means of Potentio meters P-1, <I> PB, </I> and which happens to be 5 or 6 volts lower than the voltage required to ionize the tube.
This voltage is kept constant because the source which feeds the potentiometer is constituted by the voltage drop across the main gap of a third cold cathode tube <B> C </B>, which voltage drop is constant in accordance with a well-known property of these tubes.
Two relays, HS <I> A </I> and HSB, are respectively in series on the main gap of tubes A and B and the contacts made by the armatures of these relays are arranged such that when the tube A ionizes and the HS_1 relay operates, the latter prepares the circuit for the main gap of tube B and that when tube B turns on and the HSB relay operates, the latter cuts the circuit.
of IISA and the main interval of tube .1 for a time at least equal to that <B> to polish </B> deionize tube d.
These two relays are relays with high operating speed, of the order of 1 to 2 milliseeondes, both on attraction and release.
After having explained the principle of the mon- tare, we will explain, according to the fia. 1, how to adjust the bias voltages of the control intervals. Due to the differences which may exist between the tubes T1 and B, the bias voltage of the control electrode (5 to 6 volts below <B> (the </B> the voltage which causes ionization) will be set by a separate potentiometer for each tube.
The maneuvers which will be described are performed on jack springs using short-efrcuitage plugs. We will start by connecting points 3et1,7et8,9et10,13et1-1,16et17, 21 and 22, 27 and 28 to each other. These are the only connections on <B> jacks that </B> must exist during tuning, all other connections on jacks must be deleted.
The link between 27 and 28 operates the <I> ST </I> relay which, through one of its armatures, applies approximately 100 volts to the control interval of tube C. Tube C ionizes and the voltage drop across its main interval will now remain constant even if the desktop battery varies (tube characteristic).
We will then establish connection 5-6 and we will operate the potentiometer P-1 of tube -1 until tube A ionizes; the IIS <I> A </I> relay will operate and the lamp A will light up. We will then cut the connection between points 5 and 6 to deionize the tube A and we will connect point 11 to point 12, which will reduce the polarization voltage of the control electrode by about 1 volt. tube _1. If we then redo the link between 5 and 6, the. lamp A must not come back on. Should it light up, the bias voltage would be slightly reduced by operating the tube potentiometer.
The connection between 5 and 6 will then be cut again, the tube <1 will be allowed to deionize and the test will be repeated between 5 and 6 to check that the lamp It does not come back on, but that it will come back on. fine, however, if the bridge between points 11 and 12 is removed. This adjustment will be continued, if necessary, by operating the potentiometer, until both conditions are satisfied.
After having adjusted tube A in this way, we will un-short-circuit jack 13-1-1 and short-circuit jack 1- \ ?. We will then adjust the potentiometer PB of tube B until lamp B does not light up when we connect points 5 and 6, points 11 and 12 being themselves connected, and lamp B lights up when the connection between points 11 and 12 is cut.
When the two potentiometers have been adjusted to each satisfy the two conditions indicated, it is possible to remove all the jacks which had been short-circuited for adjustment and to switch to the working position. The bias voltages of the control intervals of tubes A and B will then each be 5 or 6 volts below the ionization voltage since the adjustment of the potentiometers was made while their negative end was at a potential of 5 to 6 volts above the true negative which exists at this end in the normal operating circuit.
The normal operating assembly is that shown in FIG. 1 and in which jacks <B> '2-3, </B> 5-6, S-9, 13-14, 15-16, 19-20, 91-22 and 23-2-1 are ched by a short-circuit plug. All other jacks in the figure must be open.
When the system is not in use, all relays are at rest and a voltage of about 100 volts is applied at the control intervals of the two tubes. The control intervals of these tubes, as well as their main interval are therefore ionized, but a resistance in series on the main intervals only allows 5 to 10 milli amps to pass depending on the characteristics of the tubes and according to the voltage of the battery in the office. This current keeps the tubes at a certain temperature, so that when the system is running and receiving pulses, the temperature of tubes t1 and B will not charm.
This avoids variations in the characteristics of the tubes which would occur if the temperature varied.
When the receiving circuit is seized by the transmitting station, the start relay ST operates by a ground placed on the start wire E. The operation of the relay ST lowers the bias voltage of the control intervals of tubes A and B and reduces it to 5 or 6 volts below the ionization voltage.
One of the <B> SI '</B> relay contacts cuts the main wing interval of tube B which deionizes. The IIS <1 relay operates, its short-circuit being eliminated by the attraction of one of the <I> ST. </I> armatures. The operation of the IIS <I> A </I> relay cuts the circuit IISC relay and prepare the HSB relay circuit. Finally, a last armature of the ST relay completes the. loop initiated by \? 3-24 and the rest contact of HSC (loop going to terminal equipment F).
When the first pulse is produced by the opening of the IS contacts at the transmitter station, a voltage wave is manifested in the secondaries of the transformer TR and the potential to-c "lies on the control electrode of the tube B which ionizes. and operates the HSB relay. The operation of the HSB relay causes the operation of the HSC signaling relay (which opens the loop passing through contacts 23-24) and cuts the circuit of the HSA relay. Tube A deionizes and the HSA relay releases,
which gives a circuit to retain the HSC relay.
The HSB relay releases slowly because of the capacitor and resistor shunting the contact of the HSA relay so that tube A is completely deionized when the IISB relay releases. When the IS contact is reestablished at the transmitting station, at the end of a pulse, a voltage wave appears again in the secondary windings of the transformer TR, but this uncle is in the opposite direction to the previous one, so that it is the tube t1 which will be ionized and the HSA relay which will operate.
Operation of HS11 releases HSC (which reforms the loop through points 23-24) and prepares the circuit for IISB. The circuits are thus brought back to the conditions existing when they were ready to receive the first pulse. The described process is repeated for the second pulse and polish each of the following pulses.
The HSI3 and HSA relays react. therefore, at the receiving station, respectively on opening and closing of the IS contact at the transmitting station and control the HSC relay which thus repeats the impulses from the transmitting station in the loop of the terminal equipment by the displacements of its reinforcement, displacements which are represented at VI in FIG. 2.
It is obvious. that the cold cathode tubes .1 and B may be replaced by other types of electronic discharge tubes, provided that by applying a certain potential difference at a control interval, the main interval of these tubes become and remain conductive, even if the potential difference applied to the control interval decreases considerably immediately after being applied.
The tubes responding to such conditions can be cold cathode or hot cathode tubes with gas filling or with an atmosphere containing metal vapors, with expansion control. An example of a hot cathode tube of such a t5-pe is the thyratron.