Устройство для измерения расстояния до места обрыва провода длинной линии

 

КХ» мд 8 лт теитио библиоц1-,,, "ая

<>781719

Союз Советских

Социалистических

Республик

П И С - - Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. КЛ.3

G 01 R 31/08 (22) Заявлеио170177 (21} 2442533/26-21 с присоединением заявки ¹

Гоеударетвеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) ПриоритетОпубликовано231180. Бюллетень №43

Дата опубликования описания 2 3.1180 (53) УДК 621.317. .333 (088.8) (72) Автор изобретения

В. П. Юров (71) Заявитель

Специализированное конструкторско-технологйческое бюро строительной техники связи Министерства связи СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА ОБРЫВА

ПРОВОДА ДЛИННОЙ ЛИНИИ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств для измерения расстояния до места обрыва провода длинной линии, в частности проводных линий связи.

Известно устройство для измерения расстояния до места обрыва провода длинной линии, содержащее генератор импульсов наносекундной длительности, измеритель времени и индикатор $1) .

Недостатком этого устройства является сложность и неэкономичность .

Наиболее близким к предлагаемому т5 по. технической сущности является устройство для измерения расстояния до места обрыва провода длинной линии, содержащее два последовательно соеди» ненных ключа, управляющие входы кото- 20 рых соединены с соответствующими выходами мультивибратора, источник питания, один иэ полюсов которого через ограничительный резистор соединен со входом одного из ключей, à, 25 другой - с первым входом усилителя и общей шиной устройства, второй вход которого, соединен со входом другого ключа, а выход - со входом индикатора, постоянные рвзистивные шунты, сое- :ЗО диненные через скользящий контакт переключателя параллельно со входами усилителя, и образцовый конденсатор, соединенный через нормально разомкнутый контакт другого переключателя с соответствующими концами проводов контролируемой длинной линии (21 .

Недостатками этого устройства являются ограниченные функциональные возможности и невозможность измерения расстояния до места обрыва непосредственно в единицах длины.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей н обеспечение воэможности измерения расстояния до места обрыва непосредственно в единицах длины.

Для достижения этой цели известное устройство для измерения расстояния до места обрыва провода длинной линии, содержащее два последовательно соединенных ключа, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами мультивибратора, источник питания, один из полюсов которого че рез ограничительный резистор соединен со входом одного из ключей, а другой †. с первым входом усилителя и общей шиной устройства, второй вход которого соединен со входом другого

781719

"ключа, а выход - с входом индикатора, постоянные реэистивные шунты, соединенные через скользящий контакт пере- ключателя параллельно со входами усилителя, и образцовый конденсатор, соединенные через нормально разомкнутый контакт другого переключателя с

-5 соответствующими концами проводов контролируемой длинной линии, снабжено переменным реэистивным шунтом, соединенным параллельно с постоянными резистивными шунтами, выводы

1Î ключей, соединенные между собой и подключенные к общей шине устройства, а входы ключей соединены с соответствующими концами проводов контролируемой длинной линии . 15

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит два последовательно соединенных ключа 1 и 2, управляющие входы которых соединены g0 с соответствующими выходами мультивибратора 3, источник 4 питания, один из полюсов которого через ограничительный резистор 5 соединен со входом ключа 1, а другой — с первым входом усилителя б и общей шиной устройства, второй вход усилителя б соединен со входом ключа 2, а выход =-со входом индикатора 7, постоянные резистивные шунты 8 и 9, соединенные через скользящий контакт переключателя Зр

10 параллельно со входами усилителя б, образцовый конденсатор 11, соединенный через нормально разомкнутый контакт переключателя 12 с соответствующими концами проводов контролируемой 35 длинной линии 13, переменный реэистивный шунт 14, соединенный параллельно с постоянными резистивными шунтами 8 и 9, выводы ключей 1 и 2, соединенные между собой, подключены к общей 40 шине устройства, входы ключей 1 и 2 соединены с соответствующими концами проводов контролируемой длинной линии 13.

Устройство работает следующим об- 45 разом.

Мультивибратор 3 служит для управления ключами 1 и 2, которые работают протйвофазно.Переключатель 10 служит для выбора режима измерения .При 5р подключении шунта 14 производится измерение линии 13, в которой не все провода оборваны, а при подключении шунтов 8 или 9 — когда все провода линии -13 оборваны. Шунты 8 и 9 изменяют коэффициент шунтирования усилителя б, что обеспечивает изменение поддиапазона измерений.

Образцовый конденсатор 11 подключается к устройству вместо измеряемой линии 13 с помощью переключателя 12 60 и служит для калибровки индикатора 7 . в тех случаях, когда все провода линии 13 оборваны.

В момент времени, когда под действием управляющего напряжения мульти-65 вибратора 3 ключ 1 закрыт, а ключ 2 открыт, измеряемая линия 13 заряжа6 ется от источника 4 питания через граничительный резистор 5 и открытый ключ 2. В следукиций момент времени, когда под действием управляющего напряжения мультивибратора 3 ключ 1 открыт, а ключ 2 закрыт, линия

13 разряжается через открытый ключ 1 и через шун т 14 .

Так как этот процесс периодически повторяется с частотой работы мультивибратора 3, то разрядный ток линии

13 через шунт 14 равен

t-c„f (о„-u.,) =c„f ьы, (> где С вЂ” распределенная электрическая емкость измеряемой линии.13;

U,Ug — напряжение, до которого заряжается и разряжается линия 13 соответственно, f — частота работы мультивибратора 3.

При длительности импульса мульти-.. вибратора 3 существенно большей постоянной времени заряда и разряда линий 13, последняя заряжается до напряжения источника 4 питания и полностью разряжается .

Поэтому

I=Cquf . (2)

Этот ток вызывает показания индикатора 7, равные ж,= К18 КС„() f й,„, (3) где К вЂ” коэффициент усиления усилителя б;

R - сопротивление шунта..

Так как частота f выбрана из условия полного заряда и разряда линии

13, то показания индикатора 7 пропорциональны длине линии 13, т.е.

a„= пО, (4) где n — коэффициент пропорциональности, 6 — длина линии.

При подключении линии, имеющей обрыв, показания индикатора равны

0 2КС uf Я = пах > (5) где С2 — распределительная емкость линии, имеющей обрыв, 8 - длина оборванной линии .

Решая совместно уравнения (4) и (5) относительно Р„ получаем е- — е.

0( (6) х

Если при измерении исправной линии путем изменения величины сопротивления шунта установить показания индикатора 7 численно равные длине линии, т . е . ж„=Е, (7) е и при измерении оборванной линии величину сопротивления шунта не изме781719

Формула изобретения нять, то показания индикатора при измерении оборванной линии численно равны расстоянию до места обрыва линии, т.е.,=е„. (8)

Таким образом, получен отсчет расстояния до места обрыва линии непосредственно в единицах длины.

При использовании стрелочного индикатора его показания при первом измерении целесообразно установить равными максимальному значению и использовать шкалу co cTB делениями, т.е. о, =.„„„= {0ОЕ . (9)

Тогда при втором измерении показания индикатора 7 будут численно рав!

5 ны расстоянию до места обрыва в процентахх от общей длины линии, т . е.

= „(o) (10)

В том случае, когда все провода .Щ линии оборваны или,если нет возможности использовать для измерения необорванную линию, то с помощью пере- . ключателя 10 подключается шунт 8 или 9 и индикатор 7, при подключении образцового конденсатора 11 с помощью переключателя 12, калибруется в единицах емкости.

В этом случае расстояние до места обрыва вычисляется по формуле с„

30 е„=е,— ". (11)

Поскольку измеряемая линия 13 подключается параллельно ключам 1 и 2 и они имеют общую точку с ис— точником 4 питания, то тем самым исключено влияние мешающих токов на погрешность измерения.

Кроме того, поскольку источник 4 питания и ключи 1 и 2 имеют общую 4 точку, то тем самым появляется возможность непосредственно осуществить управление ключами 1 и 2 с помощью мультивибратора 3, а не через галь- ванические развязанные цепи, и питать мультивибратор 3 от того же источни- 45 ка 4 питания, который используется для заряда линии 13.

При этом повышается экономичность устройства, уменьшаются его габариты и создается возможность его использования в полевых условиях.

Устройство для измерения расстояния до места обрыва провода длинной .линии, содержащее два последовательно . .соединенных ключа, управляющие входы которых соединены а соответствующими выходами мультивибпатора, источник питания, один из полюсов которого через ограничительный резистор соединен со входом одного из ключей, а другой — с первым входом усилителя и общей шиной устройства, второй вход которого соединен с входом другого ключа, а выход - co входом индикатора, постоянные резистивные шунты, соединенные через скользящий контакт переключателя параллельно со входами усилителя и образцовый конденсатор, соединенный через нормально разомкнутый контакт другого переключателя с соответствующими концами проводов контролируемой длинной линии, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воз— можностей и обеспечения возможности измерения расстояния до места обрыва непосредственно в единицах длины, оно снабжено переменным резистивным шунтом, соединенным параллельно с постоянными резистивными.шунтами, вывОды ключей, соединенные между собой и подключенные к общей шине устройства, а входы ключей соединены .с соответствующими концами проводов контролируемой длинной линии .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе шумилин Н. П. Специальные измерения в проводной связи. М.,"Связь", 1974, с. 91-105.

2. KM-61C . Техническое описание.

Альбом 91. Завод "Теплоконтроль", с. 23 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 8122/49

Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4