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

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (11) 01 К 31/1 СССРНРЫТИЙ ОБРЕТЕНИ ОПИСАН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 4199/24.01.87.Бурачрик, А. У 2о, П.В. Пахомов, Васин и С.М. ТеСССР1969.ССР 198 РАС- НИИ испольпределева или ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛСТОЯНИЯ ДО МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИИНТЕРФЕЙСА ВВОДА-ВЫВОДА(57) Изобретение может бытьзовано для автоматическогоноя расстояния до места обр короткого замыкания многожильногокабеля. Цель - повышение точности ирасширен,е Функциональных возможностей. Устройство содержит генератор 1зондирующих импульсов, элемент 2 задержки, расширитель 3 импульсов,триггер 4, элемент 5 И, индикатор 6,блок 7 измерений. Введение демультиплексора 9, триггера 1 О, счетчика 11импульсов, мультиплексоров 12, 13блока 15 компенсации ошибки, элемента 14 задержки, элемента 18 ИЛИ позволит исключить ошибку в измерении ипроводить измерения для многожильного кабеля. Устройство не требует специальной схемы синхронизации работы.1 с. и 1 з.п,ф-лы, 2 ил.128Изобретение относится к электро- измерительной 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 иотраженный импульсы от того же места короткого замыкания шины кабеля, где был обрыв, в - отраженный от места обрыва шины кабеля импульс после элемента задержки; г - 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 генераторзондирующих 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 инфор 3677 2мационным входом демультиплексора 9, управляющий вход которого соединен с выходом счетчика 11 вторым входом индикатора 6 и и+1 входами первого 12 и второго 13 мультиплексоров, и-выходов демультиплексора 9 соединены с и клеммами для подключения объекта контроля и и-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 входоминдикатора 6, первый вход элемента 18 ИЛИ соединен с выходом первого мультиплексора 12 и четвертым входоминдикатора 6, выход элемента 18 ИЛИсоединен с вторым входом первого элемента 5 И, выход которого соединен с2 О первым входом второго триггера 10,второй вход которого соединен черезключ с общей шиной, выход второготриггера 10 соединен с вторым входомсчетчика 11 импульсов, выход первого 25триггера 4 соединен с входом блока 15компенсации ошибки, выход которогосоединен с входом блока 7 измерения,вход блока 15 компенсации ошибки соединен с входом элемента 16 задержкии первым входом второго элемента 17 И,выход элемента 16 задержки соединенс вторым входом второго элемента 17 И,выход которого соединен с выходомблока 15 .компенсации ошибки.35 Устройство работает следующим образом.1Генератор 1 зондирующих импульсоввырабатывает сигналы, поступающие нарасширитель 3 импульсов, первый входсчетчика 11 импульсов. С поступлением входного сигнала расширитель 3 импульсов вырабатывает сигнал регулируемой длительности. Одновременно сигнал с генератора 1 зондирующих импульсов производит установку первоготриггера 4 в единичное состояние. Свыхода счетчика 11 импульсов, считающего импульсы, поступающие на егопервый вход от генератора 1 зондирующих импульсов, поступает один и тотже код на (и+1)-е управляющие входымультиплексоров 12 и 13 и управляющий вход демультиплексора 9. Послепоступления кода на демультиплексор 9 55 разрешается прохождение на одну изшин многожильного кабеля 8 зондирующего сигнала, поступающего на информационный вход демультиплексора 9 с3 12836 первого. элемента 2 задержки. Таким образом, каждый зондирующий импульс, поступающий с генератора 1 зондирующих импульсов, будет зафиксирован счетчиком 11 импульсов и после первого 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 (и+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 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. фо Мультиплексор 12 настроен на работу с отрицательными сигналами, поэтому он разрешает прохождение инвертированного сигнала только от места короткого замыкания на первый вход эле 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 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; 50 короткое замыкание или обрыв.Так как после места повреждения шины кабеля 8 оставшаяся ее часть не возбуждается зондирующим сигналом, то регулировка длительности в рас ширителе 3 импульсов выполнена с помощью потенциометра так, что длительность сигнала разрешения уменьшается от максимального значения до ве-. 77личины 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 в шинах кабеля 8.С выхода первого триггера 4 единичный сигнал поступает на блок 15 компенсации ошибки. Длительность единичного сигнала увеличена вследствиеошибки, 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 единичногд 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 1 О 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(7 второго триггера 1 О вручную. В этом случае второй триггер 1 О будет установлен в нулевое состояние, счет- чик 11 импульсов продолжает счет импульсов от генератора 1 зондирующих импульсов, а устройство начинает зондирование следующей по счету шины кабеля 8. 5 1283677 6теля импульсов, выход которого соеди 1нен г первыми входами индикатораи первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом перво 5 го триггера, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностии расширения функциональных возможностей, в него введены демультиплек"сор, второй триггер, счетчик импульсов, первый и второй мультиплексоры,второй элемент задержки, блок компенсации ошибки, элемент ИЛИ, выходпервого элемента задержки соединен с.информационным входом демультиплексора, управляющий вход которого соединен с выходом счетчика импульсов,вторым входом индикатора и и+1 входами первого и второго мультиплексоров,и-выходов демультиплексора соединеныс п клеммами для подключения объектаконтроля и и-входами первого и второго мультиплексоров, выход второгомультиплексора соединей с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и третьим входом индикатора,первый вход элемента ИЛИ соединен сВыходом первого мультиплексора и четвертым входом индикатора, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входомпервого элемента И, выход которогосоединен с первым входом второго триггера, второй вход которого соединенчерез ключ с общей шиной, выход втоЗ 5 рого триггера соединен с вторым вхо.дом счетчика импульсов, выход первого триггера соединен с входом блокакомпенсации ошибки, выход которогосоединен с входом блока измерений. Формула изобретения 4 О1. 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, расшири 2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок компенсации ошибки содержит линию за держки, второй элемент И, вход блокакомпенсации 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.исное Гос делам иосква,рытийаб 13035,оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проект