Устройство для определения расстояния до места повреждения линии интерфейса ввода-вывода

 

Изобретение может, быть использовано для автоматического определенпя расстояния до места обрыва или короткого замыкания многожильного кабеля. Цель - повышение точности и расширение функциональных возможностей . Устройство содержит генератор 1 зондирующих импульсов, элемент 2 задержки , расширитель 3 импульсов, триггер 4, элемент 5 И, индикатор 6, блок 7 измерений. Введение демультиплексора 9, триггера 10, счетчика 11 импульсов, мультиплексоров 12, 13 блока 15 компенсации ошибки, элемента 14 задержки, элемента 18 ИЛИ позволит исключить ошибку в измерении и проводить измерения для многожильного кабеля. Устройство не требует специальной схемы синхронизации работы. 1 с. и 1з.п.ф-лы, 2 ил. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩМЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3677 А 1 (19) (11) (5)) 4 G 01 R 31/11, 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3944199/24-21 (22) 19.08.85 (46) 15.01.87. Бюл. N - 2 (72) Ю.Т. Бураченко, П.В. Пахомов, С.И. Будрик, А.А. Васин и С.M. Тевилин (53) 621.317.333.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 263574, кл. G R 31/11, 1969.

Авторское свидетельство СССР

И 920577, кл. G Ol R 31/11, 1.980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО MECTA ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИИ

ИНТЕРФЕЙСА ВВОДА-ВЫВОДА (57) Изобретение может быть использовано для автоматического определения расстояния до места обрыва или короткого замыкания многожильного кабеля. Цель — повышение точности и расширен, е функциональных возможностей. Устройство содержит генератор 1 зондирующих импульсов, элемент 2 задержки, расширитель 3 импульсов, триггер 4, элемент 5 И, индикатор 6, блок 7 измерений. Введение демультиплексора 9, триггера 10 счетчика 11 импульсов, мультиплексоров 12, 13 блока 15 компенсации ошибки, элемента 14 задержки, элемента 18 ИЛИ позволит исключить ошибку в измерении и проводить измерения для многожильного кабеля. Устройство не требует спе циальной схемы синхронизации работы.

1 с. и lз.п.ф-лы, 2 ил.

3677 2

5 !

1 128

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для автоматического определения расстояния до места обрыва или короткого замыкания многожильного кабеля.

Целью изобретения является повышение точности за счет исключения ошибки в измерении путем уменьшения дЛительности единичного сигнала первого триггера на величину внесенной ошибки, а также расширение функциональных возможностей путем проведения измерений для многожильного кабеля.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 временные диаграммы работы устройства; а — зондирующий и отраженный от места обрыва и неоднородностей шины кабеля импульсы; б — зондирующий и отраженный импульсы от того же места короткого замыкания шины кабеля, где был обрыв, в — отраженный от места обрыва шины кабеля импульс после элемента задержки; r — - сигнал с выхода расширителя импульсов, стрелкой показано направление изменения длительности при определении расстояния до места повреждения; д — обобщенный импульс с выхода элемента ИЛИ для отраженных сигналов от одного и того же места при различных видах не.— исправностей шины кабеля; е — сигнал с первого триггера; ж — сигнал с выхода блока компенсации ошибки.

Устройство содержит генератор зондирующих импульсов, первый элемент 2 задержки, расширитель 3 импульсов, первый триггер 4, первый элемент 5 И, индикатор 6, блок 7 измерения, объект контроля (контролируемый кабель) 8, демультиплексор 9, второй триггер 10, счетчик 11 импульсов, первый 12 и второй 13 мультиплексоры, второй элемент 14 задержки, блок 15 компенсации ошибки (состоящий из элемента задержки 16 и второго элемента 17 И) и элемент ИЛИ 18.

Выход генератора 1 зондирующих импульсов соединен с входами первого эцемента 2 задержки, первого триггера 4, расширителя 3 импульсов, выход которого соединен с первыми входами индикатора 6 и первого элемента 5 И, выход которого соединен с вторым входом первого триггера 4, выход первого элемента 2 задержки соединен с инфор20

55 мационным входом демультиплексора 9, управляющий вход которого соединен с выходом счетчика 11, вторым входом индикатора 6 и n+1 входами первого 12 и второго 13 мультиплексоров, п-выходов демультиплексора 9 соединены с и клеммами для подключения объекта контроля и п -.входами первого 12 и второго 13 мультиплексоров, выход второго мультиплексора 13 соединен с входом второго элемента 14 задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента 18 ИЛИ и третьим входом индикатора 6, первый вход элемента 18 ИЛИ соединен с выходом первого мультиплексора 12 и четвертым входом индикатора 6, выход элемента 18 ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента 5 И, выход которого соединен с первым входом второго триггера 10, второй вход которого соединен через ключ с общей шиной, выход второго триггера 10 соединен с вторым входом счетчика 11 импульсов, выход первого триггера 4 соединен с входом блока 15 компенсации ошибки, выход которого соединен с входом блока 7 измерения, вход блока 15 компенсации ошибки соединен с входом элемента 16 задержки и первым входом второго элемента 17 И, выход элемента 16 задержки соединен с вторым входом второго элемента 17 И, выход которого соединен с выходом блока 15 .компенсации ошибки.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 зондирующих импульсов вырабатывает сигналы, поступающие на расширитель 3 импульсов, первый вход счетчика 11 импульсов. С поступлением входного сигнала расширитель 3 импульсов вырабатывает сигнал регулируемой длительности. Одновременно сигнал с генератора 1 зондирующих импульсов производит установку первого триггера 4 в -единичное состояние. С выхода счетчика 11 импульсов, считающего импульсы, поступающие на его первый вход от генератора 1 зондирующих импульсов, поступает один и тот же код на (n+1)-е управляющие входы мультиплексоров 12 и 13 и управляющий вход демультиплексора 9. После поступления кода на демультиплексор 9 разрешается прохождение на одну из шин многожильного кабеля 8 зондирующего сигнала, поступающего на информационный вход демультиплексора 9 с

3 12836 первого. элемента 2 задержки. Таким образом, каждый зондирующий импульс, поступающий с генератора 1 зондирующих импульсов, будет зафиксирован счетчиком ll импульсов и после пер- 5 вого элемента 2 задержки поступит на соответствующую коду шину многожильного кабеля 8. После переполнения счетчик 11 импульсов начнет работать сначала. Поочередно на каждую шину многожильного кабеля 8 будет поступать зондирующий импульс. Одновременно на управляющие (n+1}-е входы мультиплексоров 12 и 13 поступает со счетчика 11 импульсов код, который открывает входы, соответствующие номеру шин кабеля, возбужденного зондирующим импульсов. Соответствующие входы .мультиплексоров 12 и 13 открыты до прихода следующего зондирую- 20 щего сигнала. Отраженный от места обрыва шин кабеля 8 положительный сигнал поступает на соответствующий коду вход мультиплексоров 12 и 13. Второй мультиплексор 13 настроен на работу с положительныии сигналами, поэтому он разрешает прохождение единичного сигнала от места обрыва через элемент 14 задержки на индикатор 6, на второй вход элемента 18 ИЛИ. о

Мультиплексор 12 настроен на работу с отрицательными сигналами, поэтому он разрешает прохождение инвертированного сигнала только от места короткого замыкания на первый вход эле- 35 мента 18 ИЛИ и индикатор 6. С выхода элемента 18 ИЛИ сигнал от места обрыва или от места короткого замыкания поступает на второй вход элемента 5 И.

В связи с тем, что отраженный сигнал 40 от места короткого замыкания шины в кабеле 8 задержан по времени, в соответствии с теорией длинных линий от- носительно отраженного сигнала от того же места в случае обрыва шин ка- 45 беля 8 установлен второй элемент 14 задержки, который задерживает отраженный сигнал от места обрыва в шине кабеля 8. На индикаторе 6 визуально просматривается вид неисправности: 5О короткое замыкание или обрыв.

Так как после места повреждения шины кабеля 8 оставшаяся ее часть не возбуждается зондирующим сигналом, то регулировка длительности в рас- 55 ширителе 3 импульсов выполнена с помощью потенциометра так, что длительность сигнала разрешения уменьшается от максимального значения до ве-.

77 личины длительности импульса генератора 1 зондирующих импульсов. Тем самым обеспечивается поиск отраженных сигналов от места повреждения, начиная с конца линии. Поэтому все отраженные от неоднородностей импульсы, расположенные по времени между зондирующим и отраженным от места повреждения импульсом, оказывать влияния на измерение расстояния не будут.

При совпадении по времени первого с конца линии отраженного импульса с импульсом разрешения в элементе 5 И вырабатывается сигнал, который поступает на второй вход первого триггера 4 и переводит его в нулевое состояние, а индикатор 6 будет сигнализировать о наличии первой неоднородности, которая является местом повреждения линии. Дальнейшее уменьшение длительности сигнала с расширителя 3 импульсов позволит зафиксировать другие неоднородности а шинах кабеля 8.

С выхода первого триггера 4 единичный сигнал поступает на блок 15 компенсации ошибки. Длительность единичного сигнала увеличена вследствие ошибки, возникшей по причине задержки отраженного сигнала от места короткого замыкания в шине кабеля и искусственно введенной задержки отраженного сигнала от,места обрыва.

Блок 15 коипенсации ошибки уменьшает длительность единичногО сигнала первого триггера 4 на величину внесенной ошибки. Это достигается путем задержки единичного сигнала с выхода первого триггера 4 на время, равное задержке отраженного сигнала от места короткого замыкания или искусственной задержке отраженного сигнала от места обрыва. Задержанный с помощью элемента задержки 16 единичный сигнал поступает на первый вход элемента 17 И, входящий в состав блока 15 компенсации ошибки, на второй его вход поступает единичный сигнал без задержки. Таким образом, на выходе блока 15 сигнал будет по длительности уменьшен на величину ошибки.

Блок 7 измерения 2! производит измерение длительности импульса первого триггера 4 и тем самым обеспечивает измерение расстояния до места повреждения непосредственно в единицах длины. Измерение расстояния до места повреждения в линии связи блоком 7 производится путем выделения. постоянной составляющей из единичного сигнала первого триггера 4. Постоянная составляющая единичного сигнала триггера 4 фиксируется микроамперметром и по шкале прибора, проградуированного в единицах длины, производится отсчет расстояния до места повреждения.

Кроме того, измерения расстояния до места повреждения в шинах кабеля 8 можно выполнить по шкале делений, нанесенной перед ручкой регулировки потенциометра расширителя 3 импульсов.

На шкале делений наносятся единицы длины с учетом параметров кабеля.

С выхода элемента 5 И сигнал поступает и на счетный вход второго триггера 10 и запрещает прохождение очередного сигнала с генератора 1 зондирующих импульсов, Счетчик 11 импульсов прекращает работу. На его выходе устанавливается один и тот же код, который разрешает работу мультиплексоров 12 и 13 и демультиплексора 9 только по той шине кабеля 8,где имеется неисправность. Кроме того, на индикаторе 6 в этом время высве.чивается номер повреждений шины кабеля 8. Для дальнейшего пуска устройства необходимо выполнить сброс с второго триггера 10 вручную. В этом случае второй триггер 10 будет установлен в нулевое состояние, счет- чик 11 импульсов продолжает счет им— пульсов от генератора 1 зондирующих импульсов, а устройство начинает зондирование следующей по счету шины кабеля 8.

5 1283677 6 теля импульсов, выход которого соеди1 нен с первыми входами индикатора и первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом перво5 ro триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, в него введены демультиплек" сор, второй триггер, счетчик импульсов, первый и второй мультиплексоры, второй элемент задержки, блок компенсации ошибки, элемент ИЛИ, выход первого элемента задержки соединен с. информационным входом демультиплексора, управляющий вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, вторым входом индикатора и n+I входами первого и второго мультиплексоров, и-выходов демультиплексора соединены с п клеммами для подключения объекта контроля и и-входами первого и второго мультиплексоров, выход второго мультиплексора соединей с входом второго элемента задержки выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и третьим входом индикатора, первый вход элемента ИЛИ соединен с

Выходом первого мультиплексора и четвертым входом индикатора, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен через ключ с общей шиной, выход втоЗ5 рого триггера соединен с вторым вхо-дом счетчика импульсов, выход первого триггера соединен с входом блока компенсации ошибки, выход которого соединен с входом блока измерений.

Формула изобретения 40

1. Устройство для определения расстояния до места повреждения линии интерфейса ввода-вывода, содержащее генератор зондирующих импульсов, первый элемент задержки, расширитель импульсов, первый триггер, первый элемент И, индикатор, блок измерения,вы,.ход генератора зондирующих импульсов соединен с входами первого элемента задержки, первого триггера, расшири2, Устройство по п. I о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок компенсации ошибки содержит линию за45 держки, второй элемент И, вход блока компенсации ошибки соединен с входом линии задержки и первым входом второго элемента И, выход элемента задержки соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с выходом блока компенсации ошибки.

1283677

Корректор Т. Колб

Заказ 7433/43 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государствейного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Е. Кущ

Редактор М. Бандура Техред М.Ходанич

l!