Борис Беликов - Телеграф и телефон

Как только абоненты закончат разговор и положат трубки на аппараты, в коммутаторе тотчас загорятся отбойные лампочки, сигнализирующие об окончании разговора. Телефонистка разъединяет аппараты абонентов, вынимая из гнезд штепсели соединительного шнура, после чего отбойные лампочки потухают.

Таким образом, у каждой телефонистки, кроме гнезд своих абонентов (в местном поле), имеются гнезда всех других абонентов телефонной станции (в многократном поле). Потому каждого из своих абонентов телефонистка может соединить с любым другим абонентом станции. Но всякий раз, прежде чем соединить своего вызывающего абонента с другим (вызываемым) абонентом, телефонистка производит пробу на занятость линии. Концом штепселя она касается нужного гнезда в многократном поле. Если при этом телефонистка в своем головном телефоне услышит легкий треск (щелчок), то это означает, что линия вызываемого абонента занята. В нагрудный микрофон телефонистка произносит слово «занято» и отключает аппарат вызывающего абонента.

Чем отличается автоматическая телефонная станция (сокращенно АТС) от ручной телефонной станции? На АТС. телефонистку заменяют электромеханические приборы — реле и искатели. Вся работа по соединению абонентов осуществляется искателями, движением которых управляют реле.

Каждое реле состоит из катушки, якоря и контактных пружин. Обмотка катушки реле сделана из большого числа витков тонкого изолированного медного провода. Катушка надета на стальной стержень, называемый сердечником. Якорь — небольшая стальная пластинка.

Когда тока в обмотке катушки нет, якорь не притягивается сердечником. Но при включении тока сердечник намагничивается и притягивает к себе якорь, который при этом замыкает контактные пружины — упругие металлические пластинки, на концах которых приклепаны контакты, сделанные обычно из серебра. При замыкании и размыкании контактов включаются или выключаются электрические цепи. Таким образом, реле с контактами играет роль выключателя. Разница между комнатным электрическим выключателем и реле состоит в том, что выключатель надо приводить в действие рукой, а реле автоматически замыкает или размыкает электрическую цепь при пропускании тока через его обмотку.

Телефонные реле устанавливаются не только на автоматических, но и на ручных телефонных станциях. На ручных станциях они включают или выключают сигнальные лампочки в коммутаторе.

Как же абонент даст знать на автоматическую станцию о том, что ему требуется соединение с другим абонентом? Так как искатель не может реагировать на голос абонента, как это делает телефонистка, то каждому телефонному аппарату (системы ЦБ), включенному в АТС, придается дополнительное устройство в виде номеронабирателя.

Внешний вид номеронабирателя знаком многим из вас. Это — диск с десятью круглыми отверстиями, в которые вставляется палец при наборе нужного номера телефона. Против каждого отверстия выгравирована буква. Буквы идут по алфавиту, начиная с буквы «А» и кончая буквой «Л». Пропущена лишь буква «3». Это сделали для того, чтобы не вызвать ошибки при наборе номера, так как буква «3» очень похожа на цифру «три».

Через отверстия диска отчетливо видны цифры, нанесенные на неподвижной части номеронабирателя. Последняя, десятая, цифра — это «0» (ноль). Около этой цифры расположен небольшой металлический упор, в который упирается палец при наборе номера телефона.

Но зачем нужны, кроме цифр, еще и буквы? Дело в том, что в зависимости от емкости городской телефонной сети номер телефона может содержать от трех до шести цифр. Номер телефона из шести цифр запомнить довольно трудно. В этом случае вместо первой цифры номера применяется буква. Каждая буква обозначает район города или районную автоматическую телефонную станцию.

Итак, вы набираете нужный вам номер. Но вращение диска номеронабирателя на приборы АТС никакого действия еще не оказывает. Вы только заводите спиральную пружину, помещенную внутри номеронабирателя. Но вот палец коснулся упора, и вы отпускаете диск. Под действием пружины диск возвращается назад. Обратное движение диска происходит строго равномерно, с заранее отрегулированной скоростью.

При обратном ходе диска номеронабирателя посредством особых контактов в линию автоматически посылается прерывистый ток, состоящий из отдельных посылок — импульсов. Каждый импульс — это одно включение и следующий за ним обрыв тока.

Цифрам на доске соответствует определенное число импульсов. При наборе, например, цифры «1» посылается один импульс, при наборе цифры «2» — два импульса и так далее. Ноль (0) соответствует посылке десяти импульсов тока в линию.

При наборе шестизначного номера с телефонного аппарата посылается на станцию шесть серий импульсов.

Импульсы электрического тока, создаваемые в абонентской линии при наборе номера, воспринимаются на станции импульсным реле, которое управляет движением искателей.

Вторым основным прибором на АТС является искатель. Это — более сложный по сравнению с реле прибор. Для пояснения принципа его устройства заметим пока, что в корпусе искателя имеется набор металлических контактных пластин, изолированных друг от друга и от самого корпуса. Такие пластины располагаются по дуге окружности. К этим пластинам припаиваются концы проводников, идущих к тем абонентским линиям, среди которых искатель должен отыскивать нужную линию вызываемого абонента. Затем в искателе имеется щетка, сделанная из тонкого листового пружинящего металла (например, латуни). Щетка укреплена на оси искателя, причем изолирована от этой оси. При вращении оси искателя конец щетки скользит по указанным неподвижным контактам. Наконец, в искателе имеется движущий механизм, состоящий из электромагнита с якорем, и собачка храпового колеса, насаженного на ось искателя.

Чтобы понять сущность работы искателей от импульсов тока, рассмотрим упрощенную схему автоматической телефонной станции, в которую включено только четыре абонентских аппарата (на рис. 20 показано всего два из них).

Рис. 20 Упрощенная схема автоматической телефонной станции на четыре номера.

На такой станции линия каждого аппарата должна быть соединена с отдельным искателем. Эту линию связи для простоты возьмем однопроводную, вторым проводом будет земля. В каждом искателе, как мы говорили раньше, имеются: контактное поле из четырех контактов; затем щетка Щ, укрепленная на храповом колесе ХК, причем щетка вращается вместе с колесом на одной оси, и, наконец, соединенный с электрической батареей Б электромагнит ЭМ, являющийся движущим механизмом.

Контакты всех искателей соединяются между собой многократно (запараллеливаются) для того, чтобы при помощи любого искателя можно было получить соединение с каждым из четырех абонентов. Аппарат каждого абонента снабжается дополнительно ключом К; при нажатии на этот ключ линия абонента выключается.

Мы уже знаем, что когда микротелефон аппарата системы ЦБ находится в положении покоя, то линия абонента разомкнута конденсатором. При снятии же микротелефона линия абонента замыкается через контакт рычага и спокойный контакт ключа К и ток от станционной батареи Б будет проходить через обмотку электромагнита ЭМ. Тогда якорь Я этого электромагнита притягивается, растягивает пружину П якоря и переводит имеющуюся на его конце собачку к следующему зубцу колеса ХК, но пока не приводит этого колеса в движение.

Теперь допустим, что вы — абонент аппарата № 1 — желаете получить соединение с аппаратом № 4. Вы нажимаете ключ К, цепь тока обрывается, электромагнит размагничивается, и пружина возвращает якорь в положение покоя. При этом собачка повернет храповое колесо на один зубец. Вместе с этим колесом повернется и щетка, которая остановится на первом контакте. Снова надо три раза подряд нажать ключ, в результате чего щетка перейдет на четвертый контакт и аппарат № 1 будет соединен с аппаратом № 4. Теперь остается послать абоненту № 4 вызов при помощи электрического звонка, и вы можете с ним разговаривать. Окончив разговор, надо установить щетку искателя в первоначальное положение (слева от первого контакта) и этим подготовить искатель к новому вызову. Таким образом, при каждой посылке в линию импульса тока искатель поворачивается на один зубец, или, как говорят, делает один шаг; отсюда и название шагового искателя.

Конечно, автоматическая телефонная станция на несколько сотен или тысяч номеров устроена значительно сложнее, чем рассмотренная нами миниатюрная станция на четыре номера, но принцип работы искателей у нее тот же.

На АТС шаговой системы применяется так называемый подъемно-вращательный искатель емкостью на сто телефонных линий. На оси такого искателя укреплены три контактные щетки. Они могут не только вращаться на оси искателя, но и подниматься и опускаться по ней. Подъем и поворот щеток искателя производится двумя электромагнитами. Один служит для подъема щеток, другой — для их вращения. В искателе имеется три группы контактов по десяти рядов в каждой. Три группы контактов нужны для трех проводов: каждый абонентский аппарат, как мы знаем, соединяется со станцией двумя проводами, а при помощи третьего провода определяется (делается проба), свободна ли в данный момент линия вызываемого абонента или занята. Каждый ряд в свою очередь состоит из десяти контактов, расположенных по окружности. Таким образом, один такой искатель обслуживает целых сто трехпроводных телефонных линий.