Устройство для измерения расстояния до места обрыва провода длинной линии

КХ 3 ью 8Щтеитиобиблио, "кая 111781719 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлеио 170177 (21) 2442533/2 бс присоединением заявки Йо Гоеударетвеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(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 15 по. технической сущности является устройство для измерения расстояния до места обрыва провода длинной линии, содержащее два последовательно соединенных ключа, управляющие входы кото рых соединены с соответствующими выходами мультивибратора, источник питания, один иэ полюсов которого через ограничительный резистор соединен со входом одного из ключей, а . 2 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 входамиусилителя, 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 доместа 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 в . спервым входом усилителя и общей шиной устройства, второй вход которого соединен со входом другого 4"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 разомкнутыйконтакт другого переключателя с5соответствующими концами проводовконтролируемой длинной линии, снабжено переменным реэистивным шунтом,соединенным параллельно с постоянными резистивными шунтами, выводы1 Оключей, соединенные между собой и подключенные к общей шине устройства, авходы ключей соединены с соответствующими концами проводов контролируемойдлинной линии . 15На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.Устройство содержит два последовательно соединенных ключа 1 и 2,управляющие входы которых соединены 20с соответствующими выходами мультивибратора 3, источник 4 питания, одиниз 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 соеди нен со входом ключа 2, авыход -"совходом индикатора 7, постоянные резистивные шунты 8 и 9, соединенные через скользящий контакт переключателя 3010 параллельно со входами усилителя б,образцовый конденсатор 11, соединенный через нормально разомкнутый контакт переключателя 12 с соответствующими концами проводов контролируемой 35длинной линии 13, переменный реэистивный шунт 14, соединенный параллельнос постоянными резистивными шунтами 8и 9, выводы ключей 1 и 2, соединенные между собой, подключены к общей 40шине устройства, входы ключей 1 и 2соединены с соответствующими концамипроводов контролируемой длинной линии 13.%Устройство работает следующим образом,Мультивибратор 3 служит для управления ключами 1 и 2, которые работаютпротйвофазно.Переключатель 10 служит для выбора режима измерения .При 50подключении шунта 14 производитсяизмерение линии 13, в которой не всепровода оборваны, а при подключениишунтов 8 или 9 - когда все провоДалинии .13 оборваны. Шунты 8 и 9 изменяют коэффициент шунтирования усилителя б, что обеспечивает изменениеподдиапазона измерений.Образцовый конденсатор 11 подключается к устройству вместо измеряемойлинии 13 с помощью переключателя 1260и служит для калибровки индикатора 7 .в тех случаях, когда все провода линии 13 оборваны.В момент времени, когда под действием управляющего напряжения мультивибратора 3 ключ 1 закрыт, а ключ 2 открыт, измеряемая линия 13 заряжается от источника 4 питания через ограничительный резистор 5 и открытый ключ 2В следующий 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 шунт 14.Так как этот процесс периодически повторяется с частотой работы мультивибратора 3, то разрядный ток линии 13 через шунт 14 равент.сю(о-и) =село, о) где С - распределенная электрическая емкость измеряемой линии,13,О,О - напряжение, до которого заряжается и разряжается линия 13 соответственно;1 - 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 1= С 1. (2)Этот ток вызывает показания индикатора 7, равныеа. = К 1 ВШ КСО ш, (3) где К - коэффициент усиления усилителя б;В- сопротивление шунтаТак как частота Г выбрана из условия полного заряда и разряда линии 13, то показания индикатора 7 пропорциональны длине линии 13, т.е.а= пО, (4) где и - коэффициент пропорциональности,6 - длина линии.При подключении линии, имеющей обрыв, показания индикатора равныЖ 2КСО 1 Йд = И 1) (5) где С 2 - распределительная емкостьлинии, имеющей обрыв,Ех - Длина обоРванной линии .Решая совместно уравнения (4) и (5) относительно 0 получаемвЙх(6)Если при измерении исправной линии пУтем изменения величины сопротивления шунта установить показания индикатора 7 численно равные длине линии, т.е.ж:Е, (7) Фи 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. к,: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 ран ными максимальному значению и использовать шкалу" со ста делениями, т.е.М, =км,= 00 Е, (9)Тогда при втором измерении показания индикатора 7 будут численно рав 5 ны расстоянию до места обрыва в процентах от общей длины линии, т.е.с, = Е (.7,. (10)В том случае, когда все провода,2 О линии оборваны или,если нет возможности использовать для измерения необорнанную 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 н единицах емкости.В этом случае расстояние до места обрыва вычисляется по формулеС30е: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 точку, то тем самым появляется"возмож О ность 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 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 обрына пронода длиннойлинии, содержащее дна последовательно,соединенных ключа, управляющие входыкоторых соединены о соответствующими выходами мультинибратора, источникпитания, один из полюсов которогочерез ограничительный резистор соединен со входом одного из ключей,а другой - с первым входом усилителяи общей шиной устройства, второй входкоторого соединен с входомдругогоключа, а ныход - со входом индикатора, постоянные резистивные шунты,соединенные через скользящий контактпереключателя параллельно со входамиусилителя и образцовый конденсатор,соединенный через нормально разомкнутый контакт другого переключателя ссоответствующими концами проводовконтролируемой длинной линии, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и обеспечения возможностиизмерения расстояния до места обрыванепосредственно в единицах длины, оноснабжено переменным резистивным шунтом, соединенным параллельно с постоянными резистивными шунтами, вывОдыключей, соединенные междусобой иподключенные к общей шине устройства,а входы ключей соединены с соответствующими концами проводов контролируемой длинной линии .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шумилин Н. П. Специальные измерения в проводной связи. М.,"Связь",1974, с. 91-105,2. КМС. Техническое описание.Альбом 91. Завод "Теплоконтроль",с, 23 (прототип). ВНИИПИ Заказ 8122/Тираж 1019 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектна