Устройство для определения расстояний до мест повреждения кабелей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (Ä)907473 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено2406.80 (21) 2943787/18-21 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 2302.82.Бюллетень г)о 7

151} М. Кл.з

С 01 Н 31/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

153} УЙК

333. 4 (088. 8) Дата опубликования описания (72) Авторы изобретения

С. Н. Неустроев, В. A. Абрамов и В. В. Be жаний (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИИ ДО МЕСТ

ПОВРЕХ(ДЕНИЯ КАБЕЛЕЙ

30

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для быстрого и точного определения мест повреждения кабельной линии связи большо3 длины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения расстояний до мест повреждения кабелей, содержащее кнопку, генератор старт-импульсов,формирователь коротких зондирующих видеоимульсов,формирователь однополярных импульсов, счетчик импульсов,RS-триггер, измеритель временных интервалов, блок временной задержки, формировател ь 15 импульсов повторного запуска, дополнительный блок .временной задержки, через который подключается испытуемый кабель (1).

Основным недостатком известного устройства является воэможность исследования кабелей только малой длины. Это обусловлено малой энергией коротких зондирующих импульсов, их быстрым затуханием в линии и низкой помехозащищенностью счетчика импульсов.

Цель изобретения — повышение точ,ности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения расстояний до мест повреждения кабелей, содержащее кнопку включения, соединенную через блок генератора старт-импульсов с первым входом блока формирователя зондирующих импульсов, блок формирователя однополярных импульсов, счетчик импульсов, соответствующие выходы которого соединены с входами блока формирователь импульсов повторного запуска, выход которого соединен с вторым входом блока формирователя зондирующих импульсов, первый блок временной задержки, вход которого соединен с выходом блока генератора старт-импульсов и с R-входом счетчика импульсов, выход первого блока временной задержки соединен с S-входом блока RS-триггера и с R-входом блока измерителя временных интервалов, соответствующий выход счетчика импульсов соединен с R-входом блока Rs-триггера, выход которого соединен с 3 -входом блока измерителя временных интервалов, второй блок временной задержки, выход которого соединен с клеммами для подключения объекта контроля, введены блоки модулятора фазы,согла907473 сованного фильтра и компаратора, причем вход блока модулятора фазы соединен с выходом блока формирователя зондирующих импульсов, выходы блока модулятора фазы соединены с соответствующими входами блока, согласованного фильтра, выход которого соединен с входом блока формирователя однополярных импульсов, ныход которого соединен с блоком компаратора, выход которого соединен c S-входом счетчика импульсов.

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства.

Схема содержит кнопку 1- включения, блок 2 генератора старт-импульсов, блок 3 формирователя зондирующих импульсов., блок 4 формирователя опорных импульсов, счетчик 5 импульсов, блок б RS-тРиггеРа,;блок 7 измерителя временных интервалов, первый блок 8 временной задержки, блок 9 20 формирователя импульсов повторного запуска,второй блок 10 временной задержки, клеммы 11 для подключения объекта контроля, блок 12 модулятора фазы, блок 13 согласованного фильтра 25 для подключения, блок 14 компаратора.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки 1 блок 2 выра- () батывает одиночный старт-импульс,под действием которого счетчик 5 импульсов устанавливается в нулевое состояние, блок б RS-триггера — в единиМное, блок 7 измерителя временных ии- Я тервалов — в исходное (нулевое), а блок 3 формирователя вырабатывает зондирующий радиоимпульс с длительностью = тТ*, где m — число полупе- риодов (дискретон).Ъ- длительность 40 полупериодов зондирующего сигнала.

Под действием отраженного сигнала блок 13, согласованного фильтра, блок

4 формирователя однополярных импульсов и блок 14 вырабатывают второй счетный импульс, который поступает на счетчик 5 импульсов и изменяет

его состояние. На инверсном выходе младшего разряда счетчика 5 возникает единичный уровень напряжения, т.е. выполняется условие срабатывания блока 9 Формирователя импульсов повтор60

Зондирующий гармонический радиоимпульс с длительностью с выхода блока

3 формирователя поступает на вход .блока 12 модулятора фазы, в котором осуществляется модуляция зондирующего сигнала по фазе в соответствии с кодом Баркера и вырабатывается экспо ненциальный нидеоимпульс с длительностью ig 4 „, где С „- максимально возможная задержка зондирующего импульса в исследуемом кабеле.

Экспоненциальный видеоимпульс с первого выхода блока 12 модулятора фазы подается на первый вход согласованного блока 13 фильтра. Под действием этого импульса изменяется коэффициент передачи блока 13 согласованного фильтра обратно пропорционально закону затухания зондирующего сигнала в кабельной линии связи..

Зондирующий радиоимпульс, промодулированный по фазе, с второго выхода блока 12 модулятора фазы через цополнительный блок 10 временной задержки подается на вход исследуемой кабельной линии снязи и непосредственно на второй вход блока 13 согласованного фильтра. В блоке 13 согласованного фильтра осуществляется сверка (сжатие) фаэоманипулированного зондирующего сигнала и вырабатывается короткий импульс, длительность

Которого равнà7* а также короткие импульсы длительностью д с амплитудой в m раз меньше основной, так называемые остатки, которые не содержат полезной информации, Сжатый сигнал с выхода блока 13 согласованного фильтра поступает на вход блока 4 форми рователя однополярных импульсов, на выходе которого вырабатываются видео импульсы, представляющие собой огиба,ющую сжатого сигнала. Видеоимпульсы с выхода блока 4 подаются на вход блока 14 компаратора,который вырабатывает короткий счетный импульс только при воздействии основного импульса сигнала иэ сжатого сигнала.Для этого порог срабатывания блока 14 устанавливается выше возможного уровня остатков и помехоных сигналов. Счетный импульс с выхода блока 14 поступает на вход

S счетчика 5 импульсов и устанавлинает его триггер младшего разряда в единичное состояние, т.е. на инверсном выходе этого триггера устанавливается низкий уровень напряжения.

Блок 9 вырабатывает импульс повторного запуска только тогда, когда одновременно на его обоих нходах дей стнуют единичные (высокие) уровни напряжения. Первый импуль повторного запуска вырабатывается после установления счетчика импульсов 5 в нулевое состояние. Однако под действием первого импульса понторного запуска блок 3 не вырабатывает второго зондирующего импульса, так как на его первом входе еще продолжает действовать старт-импульс. Таким свойством обладают многие известные релаксационные формирователи.

Отраженный от места повреждения кабеля фаэокодоманипулированный сигнал появляется на втором входе блока 13 согласованного фильтра после выдачи зондирующего сигнала через время, определяемое задержкой зондирующего и отраженного сигналов в испытуемом кабеле и в блоке 10 временной задержки.

907473 ного запуска. Блок 3 вырабатывает второй гармонический зондирующий

Полученный результат и змерения диоимпульс, который поступает на б ующи ра- в общем случае, в п аз б р з алыче

12 модулят ф ает на лок е лятора азы. Под действием при еал ает на р ального. Это необходимо учитывать на первом выходе блор алкэации отсчетного устрайстка 12 вырабатывается второй экспонен-, Введение в состав устройства циальный импульс, а на втором — эон- лято а аэы с устро ства моду.дирующий фазокод м одоманипулированный и компа ат эон- лятора фазы, согласованного фильтра си гн ал хатор и

I ы через блок 10 вре- б р ора обеспечивает его рамен и на задержки пост пает в отоспособность при гармоническом у исследу- зондирующем радиоимпульсе с большой емый кабель и непосредственно на мощностью. Повышение мощности зондирующего сигнала достигается а фильтра. тся за счет увеличения его длительности. Чтобы

В результате обработки второго сохранить высокую точность и разрезондирующего сигнала с помощью бло- шающую способность осущес ка 13 согла саванного фильтра, блока модуляция зондирующего сигнала по фа4 и блока 14 на входе счетчика 5 зе, например па ко Б а коду аркера или в появляется третий счетный импульс, более общем случае по закон M-кода который измеряет состояние счетчика с последующим сжатием (аптималь ой р rep младшего разря- обработкой) в согласованном фильтре альуои да счетчика 5 устанавливается в еди- до д как зондирующий, так и отраженничное состояние (на инверсном выхо- 20 ных сигналов.Введение в состав усде низкий уровень напряжения). Блок тройства компаратора обеспечивает па9 формирователя импульсов повторного вышение помехазащищенности, т.е. исэапуска устанавливается в исходное ключается срабатывание устройства от состояние. помеховых отраженных сигналов и от

При поступлении второго и последу- 25 остаточных после сжатия импульсов. ющих отраженных сигналов процессы Анализ показывает, что в предлагаеповторяются до тех пор, пока на вы- мом устройстве мощность зондирую д етчика 5 импульсов (на пря- сигнала примерно на порядок выше па щего мом выходе старшего разряда) не уста- сравнению с известным (в m раэ) . навливается единичный уровень напря- З0 Расчеты свидетельствуют о том,чта жения, а на инверсном выходе стар- предлагаемое устройство позволяет шего разряда — низкий уровень напря- увеличить дальность устойчивого зонжения, при котором нарушаются усло- дирования исследуемых кабелей на вия срабатывания блока 9 формироваI теля импульсов повторнага запуска. е=е -е =- е, 35 15

При установлении единичного уров- где — длина иссле ня нап яжения на где — длина исследуемых кабелей р жения на выходе счетчика 5 при зондировании короткими импульсов (на прямом выходе старшего видеоимпульсами; разряда) блок б RS-триггера устанав- длина исследуемых; кабелей ливается в нулевое состояние. Блок 40

7 изме ителя в м при зондировании фазакадоизмерителя временных интервалов манипулированным сигналом. фиксирует число N=

I 3 коэффициент ослабления сиггде Т вЂ” измеряемый временной интер- нала в кабеле; вал (длительность положи- число ф число дискрет фазокодоманителъного.процесса на выхо- 45 пулираванного сигнала. де блока б RS-тригге а) р ) Таким образом, устройство превоскоторый определяется коэф- ходит известное по дальности зондичика 5 имп фициентом пересчета счет- рования кабелей приме но н рно на порядок. чика импульсов, т.е. чис- При этом сохраняются высокими точлом m. зондирований иссле- 0 ность и разрешающая способность. дуемого кабеля за одно измерение и задержками зондирующего и отраженного Формула изобретения

cÿгналов в блоках 8 и 10 временной задержки; Устройство для определения расстоТ вЂ” период следования счетных яний до мест повреждения кабелей

1 импульсов в блоке 7 измери- содержащее кнопку включения, саедителя временных интервалов. ненную через блок генератора стартОбеспечивая, напрмер, соответству- импульсов с первым входом блока фарющий коэффициент пересчета счетчика мирователя зондирующих импульсов, 5 импульсов или период счетных им- Щ блок формирователя однополярных импульсов Т3 в блоке 7 и представляя пульсов, счетчик импульсов, саответчисло N подсчитанных импульсов в де- ствующие выходы которого соединены сятичнай форме, результаты измере- с входами блока формирователя импульния можно регистрировать в десятич- сов повторного запуска, выход котаной форме (км). рого соединен с вторым входом блока

907473

Составитель И.Савенко

Редактор P.Öèöèêà Техред Ж.Кастелевич Корректор В. Бутяга

Заказ 583/54 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул. Проектная, формирователя зондируюших импульсов, первый блок временной задержки, вход которого соединен с ныходом блока генератора старт-импульсов и с R-выходом счетчика импульсов, выход первого блока временной задержки соединен с S-входом блока RS-триггера и с R-входом блока измерителя временных интервалов, соответствующий выход счетчика импульсов соединен с

R-входом блока RS-триггера выход коI торого соединен с 5 -входом блока измерителя временных интервалов, второй блок временной задержки, выход которого соединен с.клеммами для подключения объекта контроля, о т л ич а ю ц е е с я тем, что, с целью повьиаения точности измерения,н не-

ro введены блоки модулятора фазы, согласованного фильтра и компаратора, причем вход блока модулятора фазы соединен с выходом блока формировате.ля зондирующих импульсов, выходы блока модулятора фазы соединены с соответствующими входами блока согласованного фильтра, выход которого соединен с входом блока формирователя однополярных импульсов, выход которого соединен с блоком компаратора, выход которого соединен с S-входом счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 573780, кл. G 01 R 31/08, 1976.