Устройство для измерения расстояния до места повреждения линий электропередачи и связи

 

Изобретение может быть использовано при построении импульсных рефлекторов . Цель изобретения - повышение точности измерения расстояния до места повреждения . Измерение осуществляют путем установки коэффициента укорочения электромагнитных волн в линии датчиком 8 коэффициента укорочения электромагнитных волн с контролем установленной величины по блоку 15 цифровой индикации. Затем фиксируется точка начала фронта зондирующего импульса при нижнем положении движка датчика 5 расстояния и производят совмещение начала фронта отраженного от повреждения импульса с ранее зафиксированной точкой. При этом расстояние до повреждения отображается с высокой точностью непосредственно в единицах длины на блоке 15 цифровой индикации. Погрешность измерения определяется погрешностью элемента 9 сравнения и аналого-цифрового преобразователя 12, погрешность которого не превышает единицы младшего разряда и может быть достигнута сколь угодно малой . На чертеже: тактовый генератор 1, генераторы 2, 7 и 3 быстрого, медленного пилообразного напряжения и зондирующих импульсов соответственно, датчики 4, 6 опорного напряжения и напряжения масштаба соответственно, стробоскопический преобразователь 10, блок 11 осциллографической индикации, коммутатор 3 и мультиплексор 14.2 ил. Пиния i (Л С 4i ;о оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК g 4 G 01 R 31(11

ВСЕЮ% 11 <<

13,",,13

%ИИХФ iИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Пинию.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3827397/24-21 (22) 24.12.84 (46) 30.07.86. Бюл. № 28 (72) Н. А. Тарасов, В. А. Половников, И. А. Голуб и В. M. Милованов (53) 621.317 (088.8) (56) Измеритель неоднородностей линии

Р5 — 8. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1983.

Измеритель неоднородностей линии

Р5 — 11. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И

СВЯЗИ (57) Изобретение может быть использовано при построении импульсных рефлекторов. Цель изобретения — повышение точности измерения расстояния до места повреждения. Измерение осуществляют путем установки коэффициента укорочения электромагнитных волн в линии датчиком 8 коэффициента укорочения электромагнитных волн.Я0,» 1247793 А1 с контролем установленной величины по бло ку 15 цифровой индикации. Затем фиксируется точка начала фронта зондирующего импульса при нижнем положении движка датчика 5 расстояния и производят совмещение начала фронта отраженного от повреждения импульса с ранее зафиксированной точкой. При этом расстояние до повреждения отображается с высокой точностью непосредственно в единицах длины на блоке 15 цифровой индикации. Погрешность измерения определяется погрешностью элемента 9 сравнения и аналого-цифрового преобразователя 12, погрешность которого не превышает единицы младшего разряда и может быть достигнута сколь угодно малой. На чертеже: тактовый генератор 1, генераторы 2, 7 и 3 быстрого, медлен. ного пилообразного напряжения и зондирующих импульсов соответственно, датчики 4, 6 опорного напряжения и напряжения масштаба соответственно, стробоскопический преобразователь 10, блок 11 осциллографической индикации, коммутатор 3 и мультиплексор

14.2 ил.

1247793

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении импульсных рефлектометров.

Целью изобретения является повышение точности измерения расстояния до места повреждения путем аналого-цифрового преобразования выходных напряжений датчиков расстояния и укорочения электромагнитных волн.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 (а — к) — временные диаграммы работы блоков устройства.

Устройство для измерения расстояния до места повреждения линий электропередач и связи содержит тактовый генератор 1, генератор 2 быстрого пилообразного напряжения, генератор 3 зондирующих импульсов, датчик 4 опорного напряжения, датчик 5 расстояния, датчик 6 напряжения масштаба, генератор 7 медленного пилообразного напряжения, датчик 8 укорочения электромагнитных волн, элемент 9 сравнения, стробоскопический преобразователь 10, блок 11 осциллографической индикации, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 12, коммутатор 13, мультиплексор 14 и блок 15 цифровой индикации.

Выход тактового генератора 1 соединен с входом генератора 2. быстрого пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента 9 сравнения и входом генератора 3 зондирующих импульсов, выход которого соединен с измеряемой линией и первым входом стробоскопического преобразователя 10, второй вход которого соединен с выходом элемента 9 сравнения, а выход — с первым входом блока 11 осциллографической индикации, второй вход которого соединен с первым выходом генератора 7 медленного пилообразного напряжения, второй выход которого соединен с вторым входом датчика 6 напряжения масштаба, первый вход которого соединен с выходом датчика 5 расстояния, вход которого соединен с выходом датчика 4 опорного напряжения, первый вход АЦП 12 соединен с выходом тактового генератора 1, второй вход АЦП 12 — с выходом датчика 4 опорного напряжения и первым входом мультиплексора 14, второй вход которого соединен с выходом датчика 6 напряжения масштаба, третий вход мультиплексора 14 соединен с первым выходом коммутатора 13, а второй выход коммутатора 13 соединен с третьим входом

АЦП 12, выход которого соединен со входом блока 15 цифровой индикации, первый вход коммутатора 13 соединен с выходом датчика 5 расстояния, а второй вход коммутатора 13 — с выходом датчика 8 укорочения электромагнитных волн и вторым входом элемента 9 сравнения, выход мультиплексора 14 соединен с входом датчика 8 укорочения электромагнитных волн.

Устройство работает следующим образом.

Тактовый генератор 1 вырабатывает тактовые импульсы (фиг. 2а), которые поступают на первый вход АЦП 12 и синхронизируют работу генератора 2 быстрого пилообразного напряжения.

Генератор 2 быстрого пилообразного напряжения формирует линейное пилообразное напряжение 14, длительность которого определяется диапазоном измерения расстояния (фиг. 2, б). Это напряжение используется для запуска генератора 3 зондирующих импульсов и для формирования калиброванной задержки в элементе 9 сравнения (фиг. 2, в,г).

Генератор 3 зондирующих импульсов формирует зондирующие импульсы, которые

15 поступают в исследуемую линию и на первый вход стробоскопического преобразователя 10. Достигая повреждения в линии, зондирующий импульс отражается от него и начинает распространяться в обратном направлении (к точке подключения устройства).

Стабильное постоянное напряжение с датчика 4 опорного напряжения, соответствующее максимальной величине измеряемого расстояния, поступает на второй вход АЦП

12, вход датчика 5 расстояния и первый вход

2s мультиплексора 14. Датчик 5 расстояния выдает постоянное стабильное напряжение, (фиг. 2, д) величина которого устанавливается в процессе поиска повреждения от. нуля (начало линии) до максимального значения (выходного напряжения датчика 4

30 опорного напряжения). Выходное напряжение датчика 5 расстояния поступает на первый вход коммутатора 13 и первый вход датчика 6 напряжения масштаба. Датчик 6 напряжения масштаба представляет собой высокостабильный делитель, суммирующий медленное пилообразное напряжение с генератора 7 медленного пилообразного напряжения с выходным напряжением датчика 5 расстояния. Выходное напряжение датчика 6 напряжения масштаба через муль40 типлексор 14 (фиг. 2, ж) поступает на вход датчика 8 коэффициента укорочения ЭВМ, выходное напряжение которого в зависимости от установленного коэффициента укорочения ЭВМ определяет величину прецизионной задержки (поступает на второй вход

4s элемента 9 сравнения).

Генератор 7 медленного пилообразного напряжения на первом выходе формирует напряжение Ui развертки, поступающее на второй вход (вход канала горизонтального отклонения) блока 11 осциллографической о индикации (фиг. 2, е).

Элемент 9 сравнения вырабатывает импульсы запуска стробоскопического преобразователя 10 в моменты равенства напряжений на его входах. Стробоскопический пре55 образователь 10 формирует аналоговое (трансформированное во времени) напряжение входного сигнала на первом входе путем модуляции стробимпульсов входным сигналом и их дальнейшего расширения.

1247793

Формула изобретения

Выходное напряжение стробоскопического преобразователя 10 поступает на первый вход (канал вертикального отклонения) блока 11 осциллографической индикации, на экране ЭЛТ которого наблюдается импульсная характеристика линии — реакция на зондирующий импульсный сигнал. АЦП

12, коммутатор 13, мультиплексор 14 и блок

15 цифровой индикации служат для цифровой индикации измеряемого расстояния до места повреждения и установленного коэффициента укорочения ЭМВ в измеряемой линии.

АЦП 12 преобразует уровень напряжения, поступающего с датчиков расстояния 5 или укорочения ЭМВ 8 через коммутатор 13, в числовой код; диапазон измерения

АЦП 12 согласовывается с диапазоном измерения расстояния.

Коммутатор 13 в режиме измерения расстояния подключает к третьему входу

АЦП 12 напряжение с выхода датчика 5 расстояния, а в режиме измерения укорочения ЭМ — напряжение с выхода датчика 8 укорочения ЭМВ (U iq — напряжение на втором выходе коммутатора 13).

Мультиплексор 14 представляет собой аналоговый переключатель, который служит для коммутации опорного напряжения с датчика 4 опорного напряжения (в режиме измерения укорочения ЭМВ) и выходного напряжения датчика 6 напряжения масштаба (в режиме измерения расстояния) на вход датчика 8 укорочения ЭМВ.

Таким образом, установка коэффициента укорочения ЭМВ осуществляется посредством измерения коэффициента деления датчика 8 укорочения ЭМВ.

Блок 15 цифровой индикации представляет собой и-разрядный цифровой индикатор, предназначенный для цифровой индикации расстояния (в режиме измерения расстояния) или коэффициента укорочения

ЭМВ (в режиме измерения укорочения

ЭМВ в линии) .

Таким образом, измерение расстояния до места повреждения осуществляется в устройстве следующим образом.

Устанавливается коэффициент укорочения ЭМВ в линии датчиком 8 коэффициента укорочения электромагнитных волн с контролем установленной величины по блоку 15 цифровой индикации; производится фиксация точки начала фронта зондирующего импульса при нижнем положении движка датчика 5 расстояния (показание блока цифровой индикации равно нулю); производится совмещение начала фронта отраженного от повреждения импульса с ранее зафиксированной точкой. При этом расстояние до повреждения отображается с высокой точностью непосредственно в единицах длины на блоке 15 цифровой индикации.

Погрешность измерения расстояния определяется в устройстве погрешностью эле25

Зо

55 мента сравнения бэл. срав. и погрешностью

АЦП ЬАцп, обусловленной ограниченным числом разрядов АЦП и нелинейностью преобразования

6(z = бэл. срав. + оАцп

Погрешность бхцп не превышает единицы младшего разряда и может. быть достигнута сколь угодно малой.

Таким образом, использование данного устройства позволяет снизить погрешность измерения расстояния за счет устранения погрешностей, обусловленных неточностями конструкций двух механических отсчетных устройств и погрешностей отсчета по их шкалам, повышает надежность устройства за счет использования цифровых интегральных схем.

Все это сокращает время обнаружения и устранения повреждений в линиях электропередач и связи.

Устройство для измерения расстояния до места повреждения линий электропередачи и связи, содержащее тактовый генератор, генератор быстрого пилообразного напряжения, генератор зондирующих импульсов, датчик опорного напряжения, датчик расстояния, датчик напряжения масштаба, датчик укорочения электромагнитных волн, генератор медленного пилообразного напряжения, элемент сравнения, стробоскопический преобразователь, блок осциллографической индикации, причем выход тактового генератора соединен с входом генератора быстрого пилообразного напряжения, выход которого соединен с входом генератора зондирующих импульсов и первым входом элемента сравнения, выход генератора зондирующих импульсов соединен с клеммами для подключения контролируемой линии и с первым входом стробоскопического преобразователя, выход которого соединен с первым входом блока осциллографической индикации, выход датчика опорного напряжения соединен с входом датчика расстояния, выход которого соединен с первым входом датчика напряжения масштаба, второй вход датчика напряжения масштаба соединен с вторым выходом генератора медленного пилообразного напряжения, первый выход которого соединен с вторым входом блока осциллографической индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения расстояния, в него введены аналогоцифровой преобразователь, коммутатор, мультиплексор, блок цифровой индикации, причем первый вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом тактового генератора, второй вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом датчика опорного напряжения и первым входом мультиплексора, второй вход которого

1247793 и1

7 11

Составитель Е. Куш

Редактор Н. Швыдкая Техред И. Верес Корректор М. Демчик

3aказ 4120 45 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам . изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соединен с выходом датчика напряжения масштаба, третий вход мультиплексора соединен с первым выходом коммутатора, второй выход коммутатора соединен с третьим входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом блока цифровой индикации, первый вход коммутатора соединен с выходом датчика расстояния, второй вход коммутатора соединен с выходом датчика укорочения электромагнитных волн и вторым входом элемента сравнения, выход мультиплексора соединен с входом датчика укорочения электромагнитных волн.