Электромеханический звонок

После того как вызов поступил на районную АТС, обслуживающую абонентскую линию связи вызываемого абонента, эта телефонная станция должна послать специальный сигнал на вызываемый номер, информирующий вызываемого абонента, что поступил вызов, на который необходимо ответить. Подача такого оповещающего вызывного сигнала, как, впрочем, и он сам, получили название «звонок».

С точки зрения любой телефонной компании необходимо, чтобы вызываемый абонент ответил на вызов как можно быстрее. Во время подачи сигнала вызова, то есть когда телефонный аппарат звонит, дорогостоящее оборудование общего контроля на телефонной станции, в том числе и оборудование, осуществляющее междугороднюю связь, которое, может быть, является еще более дорогостоящим средством передачи, блокируется (прекращает работу). Это связано с тем, что в этих условиях, когда оборудование генерирует сигналы вызова, не могут поступать входящие звонки.

Следовательно, система, оповещающая на телефонном аппарате о поступлении вызова, должна срочно и настойчиво оповещать о его поступлении, кроме этого, она должна быть достаточно громкой, чтобы сигнал можно было услышать на большом расстоянии. Обычно принято считать, что для телефонного аппарата, установленного в жилом доме, необходимо слышать звонок вызова, находясь вне дома. Традиционные металлические чашечки электрического звонка с шарнирно установленными якорями реле, полностью удовлетворяют этим требованиям. Как изобретение, они были запатентованы в 1878 г. Томасом А. Уотсоном (ассистентом Белла).

Принцип действия звонка. На рис. 2.11 приведена конструкция и принципиальная схема телефонного звонка.

Якорь электромагнита звонка шарнирно закреплен посередине, а два электромагнита образованы катушками, намотанными на железные сердечники постоянных магнитов. Эти электромагниты поочередно притягивают и отталкивают противоположенный конец якоря при приложении к обмоткам переменного напряжения. Якорь приводит в движение молоточек, который поочередно бьет по двум колокольчикам или чашечкам звонка.

Механизм электрического звонка приводится в действие переменным напряжением, которое, соответственно, сопровождается переменным магнитным полем. Переменное магнитное поле взаимодействует с постоянным магнитным полем, заставляя поворотный якорь электромагнита колебаться.

Обмотки наматываются таким образом, чтобы намагничивание в катушках при протекании электрического тока было противоположно направленным на каждом из противоположно расположенных полюсов Ш-образной конструкции сердечника.

Точно так же, как и в конструкции телефонного капсюля, постоянный магнит задает опорное смещение для якоря, поэтому он оказывается притянутым сначала к одному, а затем к другому полюсу после того, как протекающий по обмоткам переменный ток создает переменный магнитный поток. Кроме этого, постоянный магнитный поток ускоряет движение якоря при его приближении к полюсу, поэтому молоточек бьет сильнее и производит более громкий звук. Очень часто в телефонном аппарате предусмотрена механическая регулировка, позволяющая настраивать громкость звонка.

Упрощенная принципиальная схема приведена на рис. 2.11б. VR представляет звонковое напряжение, поступающее с АТС. В США оно, как правило, равно примерно 90В среднеквадратического, или эффективного, значения, а частота может составлять от 16 до 60 Гц. Под действием этого напряжения протекает переменный ток, который приводит звонок в действие. Конденсатор С пропускает переменный ток по обмотке звонка, однако препятствует протеканию постоянного тока, например, от станционной батареи. Значение индуктивности обмоток катушки и величина емкости рассчитываются таким образом, чтобы цепь вызывного сигнала представляла высокое комплексное сопротивление для сигнала частот речевого диапазона. Так как при вызове трубка лежит на рычагах, контакты рычагов разомкнуты, и напряжение сигнала вызова не поступает в другие цепи телефонного аппарата.