Что такое декадно-шаговый искатель?
Декадно-шаговый искатель представляет собой ключевое электромеханическое устройство, предназначенное для автоматической обработки импульсов, соответствующих цифрам, набираемым на телефонном аппарате при пульсовом наборе. Этот компонент служит основой для работы декадно-шаговых автоматических телефонных станций (АТС).
История создания
Изобретение декадно-шагового искателя принадлежит А. Б. Строуджеру и датируется 1889 годом. Успех этого изобретения был настолько значительным, что даже сегодня станции данного типа составляют около четверти всех городских телефонных сетей (ГТС). Первую АТС, использующую шаговые искатели, создали М. Ф. Фрейденберг и С. М. Бердичевский-Апостолов в 1895 году.
Устройство и принцип действия
Основными элементами искателя являются: контактное поле, к которому подсоединены абонентские линии; подвижная щетка, связанная с линией вызывающего абонента; и приводной механизм, который устанавливает щетку на нужный контакт, обеспечивая соединение между абонентами.
В основе конструкции лежат храповой механизм и электромагнит. Храповой механизм обеспечивает перемещение вращающегося контакта по десяти фиксированным позициям. Контактное поле организовано в виде матрицы 10x10 (10 рядов по 10 контактов), что и дало устройству название «декадный» (от греческого «deka» — десять). Второе название — «шаговый» — отражает принцип работы: контактные щетки перемещаются по полю дискретными шагами при каждом срабатывании электромагнита.
Управляющий узел включает в себя ось с закрепленными щетками, подъемный и вращающий электромагниты, а также специальный барабан с зубьями. При наборе первой цифры подъемный электромагнит, получая импульсы, поднимает ось с щеткой на нужный ряд. Вторая цифра, через импульсы, активирует вращающий электромагнит, который поворачивает щетку на требуемый контакт в выбранном ряду. Таким образом, один искатель может обслуживать до 100 абонентских линий, что отражено в его сокращенном обозначении — ДШИ-100.
Применение в АТС и ограничения
В АТС на 100 номеров каждая абонентская линия подключена к щеткам своего линейного искателя и одновременно к контактным полям всех искателей станции. Это требует установки ста искателей ДШИ-100. Однако, поскольку одновременно могут разговаривать лишь 10-15 пар абонентов, использование такого количества устройств неэффективно. Кроме того, емкость станции ограничена 100 номерами из-за конструкции искателя.
Масштабирование и групповое искание
Для увеличения емкости АТС и сокращения количества искателей применяется метод последовательного группового искания. Для создания сети на 10 000 номеров вводится вторая ступень искания, а нумерация становится четырехзначной. На крупных станциях (более 1000 номеров) используется трехступенчатая система поиска: предварительное, групповое и линейное искание.
На этапе предварительного искания задействуется предыскатель, содержащий линейное, зуммерное и разделительное реле, а также вращающий электромагнит. При снятии трубки срабатывает линейное реле, и щетки предыскателя начинают поиск свободного группового искателя. Каждому абоненту выделен индивидуальный предыскатель, подключенный к 10 групповым искателям. Если все они заняты, абонент слышит сигнал «занято».
Недостатки и проблемы
Основным недостатком декадно-шаговых искателей является износ механических контактов из-за постоянного движения. Контакты окисляются, что увеличивает переходное сопротивление. Вибрация от мощных электромагнитов усугубляет проблему, создавая переменное сопротивление. Всё это приводит к появлению посторонних шумов, треска в линии, что ухудшает качество голосовой связи и негативно сказывается на передаче данных.