Общий метод повышения надежности

Общий метод повышения надежности, который будет описан, связан с конструированием схем, действующих подобно единичному контакту, но с большей надежностью, чем надежность контактов, из которых они состоят. Например, на рис. 2,а показано ненадежное реле X с замыкающим контактом х. Такое реле можно применять в качестве части большой вычислительной схемы. На рис. 2,б это реле заменено четырьмя ненадежными реле X,, обмотки которых, соединенные параллельно, заменяют одну обмотку X и контакты которых соединены параллельно-последовательно, причем эта двухполюсная схема заменяет один предыдущий контакт. Если вероятность замыкания каждого из этих четырех контактов

равна то ясно, что вероятность замыкания четырехконтактной схемы будет равна

График этой функции изображен на рис. 3. Эта кривая лежит выше диагонали для больших чем 0,618, и ниже ее для меньших чем 0,618. Это значит, что если 0,618 лежит между а и с (рис. 1), то схема рис. 2,б будет действовать подобно реле с лучшими значениями, чем а и с, т. е. со значениями, более близкими соответственно к нулю и единице.

Рис. 2. Предлагаемый способ преобразования релейной схемы для повышения надежности.

Если, например, отдельные реле делали ошибки с вероятностями то схема рис. 2,б будет делать ошибки, когда обмотка возбуждена с вероятностью 0,000396, а когда обмотка не возбуждена, — с вероятностью 0,0002.

Рис. 3. Функция, описывающая поведение схемы, изображенной на рис. 2,б.

Таким образом, благодаря применению такой схемы достигается большое повышение надежности как в то время, когда обмотка возбуждена, так и в то время, когда обмотка не возбуждена.

На рис. 4 показано другое контактное устройство, которому соответствует иная функция

Здесь опять — вероятность замыкания схемы, когда каждый из отдельных контактов имеет вероятность замыкания

Рис. 4. Другая параллельно-последовательная схема и ее функция.

Схема рис. 4 является двойственной к схеме рис. 2, а соответствующая кривая получается посредством замены нуля единицей и единицы нулем в абсциссе и в ординате кривой на рис. 3.

Рис. 5. Мостиковая схема и ее функция.

Мостиковая схема рис. 5 дает симметричную кривую, пересекающую диагональ при Для этой схемы имеем

Все эти схемы стремятся приблизить к его значениям 0 или 1 и таким образом повысить надежность. Далее будет показано, что многие другие схемы имеют подобные свойства. Кроме того, докажем, что для всякого положительного можно найти схему, кривая которой (рис. 6) пересекает диагональ при значении лежащем

между любыми двумя заданными числами а и с (независимо от того, насколько близки они друг к другу), причем значение функции меньше в точке а и больше в точке с. Это значит, что из достаточного количества ненадежных реле можно получить сколь угодно надежное реле.

Рис. 6. Общая форма кривой достижимых функций.

Ясно, что этот общий метод может применяться для повышения надежности как замыкающих, так и размыкающих контактов. Разница заключается только в обозначении точек а и с.