Измеритель емкости абонентских линий

(5)5 Н 04 М 3/22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 917130, кл. С 01 Б. 27/26, 1980,(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ АБОНЕНТСКИХЛИНИЙ(57) Изобретение относится к телефонной связи. Цель изобретения - повышение точности измерения, Измерительемкости абонентских линий содержитгенератор (Г) 1 импульсов, ключ 2,пороговые блоки 3 - 5, блок 6 измерения и блок 7 управления, В процессеизмерения управляемый Г 1 формируетимпульс тока, который протекает черезпровода линии, емкость линии,последовательно соединенные конденсатор вызывной цепи, катушку звонка телефон 801559423 А 1 ного аппарата и параллельно им включенное сопротивление изоляции между проводами. При этом Г 1 обеспечивает в начале цикла измерения плавное нарастание тока, а затем работает в режиме стабилизации величины тока. За счет этого противоЭДС индуктивности катушки звонка сводится к минимуму, а затем становится равной нулю, Выбор напряжений срабатывания пороговых блоков 3 - 5 и величины тока в контролируемой линии позволяет пренебречь падениями напряжения на ак.тивных сопротивлениях проводов линии и катушке звонка. Эквивалентная схема измерения емкости абонентской линии представляет собой параллельное соединение емкости между проводами абонентской линии, емкости конденсатора вызывной цепи и сопротивления изоляции между проводами, что повьппа,ет точность измерения1 з,п, ф-лы, 3 илеГ40 45 5 О 55 Изобретение относится к телефонной связи, в частности к устройствамдля измерения емкости абонентскихлиний,Цель изобретения - повышение точности измерения,На фиг.1 приведена алгебраическаяструктурная схема измерителя емкостиабонентских линий; на фиг,2 - эпюрынапряжений, поясняющие работу изме-,рителя; на фиг. 3 - электрическаяструктурная схема блока измерения,Измеритель емкости абонентсКихлиний (Фиг.1) содержит генератор 1импульсов, ключ 2, первый 3, второй4, третий 5 пороговые блоки, блок бизмерения и блок 7 управления.Блок б измерения (фиг.3) содержитгенератор 8 тактовых импульсов, делитель 9 частоты, первый 1 О,второй11, третий 12 и четвертый 13 элементы совпадений, первый 14 и второй 15 счетчики, дешифратор 1 б,триггер 17, первый 18, второй 19 и третий 20 инверторы и блок 21 индикации.Измеритель работает следующим образом.В начале каждого цикла измеренияблок 7 управления (фиг,1) формируетуправляющий импульс, которым измеритель приводится в начальное состояние и отпирается ключ 2,.При этомпроисходит разряд емкостей линии иконденсатора вызывной цепи (не показаны) телефонного аппарата, которыемогли быть заряжены до начала измерений, Время, в течение которогоключ 2 открыт, должно быть такой величины, чтобы произошел полный разряд емкостей линии и конденсаторавызывной цепи телефонного аппарата.После, разряда емкостей ключ 2 запирается и блок 7 подает на вход генератора 1 управляющий сигнал,Начинается формирование импульсатока, который протекает через провода линии, емкость линии, последовательно соединенные конденсатор вызывной цепи, катушку звонка телефонногоаппарата и параллельно им включенноесопротивление изоляции между проводами (не показаны),Генератор 1 обеспечивает в началецикла измерения плавное нарастаниетока, а затем работает в режиме стабилизации величины тока, Благодарямедленному нарастанию тока в началецикла измерения противоЭДС индуктив 5 1 О 15 20 25 ЭО 35 ности катушки звонка сводится к минимуму, а после выхода генератора врежим стабилизации тока становитсяравной, нулю,Соответствующий выбор напряженийсрабатывания первого 3, второго 4 итретьего 5 пороговых блоков и величины тока в контролируемой линиипозволяет пренебречь падениями напряжения на активных сопротивленияхпроводов линии и катушке звонка посравнению со значениями напряжениясрабатывания первого 3, второго 4и третьего 5 пороговых блоков,Напряжение срабатывания Ц Ц11 первого 3, второго 4 и третьего5 пороговых блоков выбирается различной величинынапример первого -минимальной величины, а третьего -максимальной, причем минимальная величина напряжения срабатывания должнапревышать максимально возможную величину противоЭДС, индуктируемую катушкой звонка,В результате эквивалентная схема измерения емкости абонентской линии упрощается и представляет собойпараллельное соединение емкости междупроводами абонентской линии, емкостиконденсатора вызывной цепи и сопро-тивления изоляции между проводами.При бесконечно большом сопротивленииизоляции, т,е. при измерении собственно емкости С, и заряде этой емкости постоянным по величине током1напряжение О на обкладках конденсатора определяется выражением Х Ц щ иютваев С О)где й - время заряда емкости С током 1. С учетом того факта, что генератор 1 импульсов тока в начальныйпосле включения момент времени обес-,печивает плавное нарастание величинытока, форма напряжения на обкладкахконденсаторов при бесконечно большомсопротивлении изоляции имеет видкривой А (фиг.2), т,е, после начальногонелинейного участка следуетлинейный участок, где равным приращениям напряжения соответствуют равные промежутки времени,При конечной величине сопротивления изоляции напряжение на обкладкахизмеряемого конденсатора С при заря(3) где 40 де его током 1 определяетсяженияф11:1,К (1- е )йс и с учетом плавного нарастания величины тока на начальном участке длялиний с одинаковыми значениями емкости, но разными сопротивлениямиизоляции имеет вид кривых Б, В10(фиг.2), Из фиг.2 видно, что для различных значений сопротивлений изоляций различен угол наклона кривых временной зависимости напряжения зарядаконденсатора, причем для заряда конденсатора до определенного напряжения при меньшем сопротивлении изоляции (Фиг,2 В) требуется большеевремя, чем для заряда того же конденсатора до того же напряжения прибольшем сопротивлении изоляции(фиг.2 Б),Зависимость между приращениямиинтервалов времени для получения Фик 25сированных приращений напряжения отсопротивления изоляции по выражению(2) используется для уменьшения погрешности измерения измерителя в широком диапазоне изменения сопротивления изоляции,Величина емкости С определяетсяследующим выражением: С=- ---С -К 1(Е - Е)- 1П Ь3 2 35время от начала измерения до момента срабатывания первого порогового блока 3;время от начала измерения до момента срабатывания второго порогового, блока 4; 45 время от начала измерения до момента срабатывания третьего порогового блока 5;коэффициент пропорциональ ности, который определяется из следующего выражения: 1 К- Уз Пз-К 1 п ----- --- (1 К - П,) Как видно из выражения (4), величина коэффициента К практически не зависит от сопротивления изоляций и определяется в основном величиной тока заряда 1 и напряжениями срабатывания П П , 11 первого 3 , второго 4 и третьего 5 пороговых блоков.Блок 6 измерения обеспечивает реализацию зависимости (3) и работает следующим образом. Постоянно работающий генератор 8 (фиг,З) тактовых импульсов Формирует прямоугольные импульсы, частота следования Р которых превышает требуемую частоту входных импульсов счетчика в К раз, где К - коэффициент пропорциональности.Сигнал с выхода генератора 8 подается на вход делителя 9 (с коэффициентом деления, равным К) и на второй вход первого элемента 10 совпадения,Тактовые импульсы прямоугольной формы с выхода делителя подаются на тактовые входы второго 11, третьего 12 и четвертого 13 элементов, До начала измерения на первый, второй и третий входы блока 6 (Фиг,1) с выходов первого, второго и третьего пороговых блоков поступают сигналы с уровнем логического нуля, В начале измерения на четвертый вход блока 6 с первого выхода блока 7 управления поступает управляющий импульс. Этим импульсом первый 14 и второй 15 счетчики (Фиг,З) устанавливаются в нулевое положение, КБ в тригг 17 через первый .инвертор 18 устанавливается управляющим импульсом в положение логического нуля, Наличие на первом, втором и третьем входах блока 6 и на выхопе триггера 17 сигналов с уровнем логического нуля обеспечивает запирание всех элементов 10-13 совпадения, ни один из этих элементов не пропускает тактовые импульсы на входы первого 14 и второго 15 счетчиков,При срабатывании первого порогового блока 3 сигнал на первом входе блока 6 принимает значение логической единицы, а на втором и третьем входах остается равным значениюлогического нуля. Комбинация управляющих сигналов на входах элементов 10-13 совпадения (Фиг.З) на первом, втором и третьем входах блока 6, выходах триггера 17 и второго 19 и третьего 20 инверторов разрешает работу второго 11 и третьего 12 элементов, и на их выходах Формируются40 тактовые импульсы, Первый 14 и второй 15 счетчики производят отсчетимпульсов в режиме суммирования,При срабатывании второго порогового блока 4 (фиг,) сигналы с уровнем5логической единицы имеются на первом и втором входах блока 6. Этообеспечивает запрет работы второгоэлементы 11 (фиг.3) и разрешениеработы третьего элемента 12. В результате первый счетчик 4 продолжает счет импульсов в режиме суммирования, а второй счетчик 15,закончив отсчет в режиме суммирования,начинает счет импульсов в режимевычитания, Первый 14 и второй 15счетчики работают в таком режиме дотех пор, пока второй счетчик 15,работая в режиме вычитания, отсчитаетчисло, ранее зафиксированное им врежиме суммирования, С этого момента начинается отсчет разности промежутков времени от момента срабатывания второго порогового блока 4 25(фиг,1) до момента срабатываниятретьего порогового блока 5 и от момента срабатывания первого порогового блока 3 до момента срабатывания второго порогового блока 43 ОВ этот момент времени на Р-выходах второго счетчика 15 формируются импульсы нулевой полярности, которые поступают на вход дешифратора16, Выходной импульс дешифратора 16выключает триггер 17 и на его выходе сигнал принимае. значение логической единицы, что разрешает работупервого элемента 10, Первый счетчик14 одновременно со счетом импульсовс частотой следования ф- произвоКдит одновременный отсчет импульсовв режиме вычитания, причем частотаих следования Р, в К раз больше 45частоты следования импульсов, поступающих на вход сложения,Счет импульсов первым 14 и вторцм15 счетчиками продолжается до моментасрабатывания третьего блока 5 (фиг,),При его срабатывании на всех входахблока 6 сигналы принимают значениялогической единицы. При этом запрещается работа всех элементов 1 О - 13 сов-,падения, а первый счетчик 14 фиксирует число, соответствующее величинеизмеряемой емкости. Результат измерения индицируется блоком 21 индикациио Формула изобретения 1, Измеритель емкости абонентскихлиний, содержащий генератор импульсов,выход которого является выходом измерителя, и первый пороговый блок, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измерения,введены ключ, один вывод которого соединен с выходом генератора импульсов,а другой вывод с общей шиной,последовательно соединенные блок управления,первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющимивходами ключа и генератора импульсов,и блок измерения, второй вход которого соединен с выходом первого порогового блока, вход которого соединенс выходом генератора импульсов,второй и третий пороговые блоки, входыкоторых соединены с входом первогопорогового блока, а выходы соединенысоответственно с третьим и четвертымвходами блока измерения,2. Измеритель по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что блок измерения содержит последовательно соединенные первый инвертор, вход которого является первым входом совпадения, первый счетчик и блок индикаций,последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента совпадения, делитель частоты и второй элемент совпадения,второй вход которого является вторымвходом блока измерения, а выход соединен с вторым входом первого счетчика, второй инвертор, вход которогоявляется четвертым входом блока измерения, а выход соединен с третьимивходами первого и второго элементовсовпадения, последовательно соединенные третий инвертор, вход которогоявляется третьим входом блока измерения, третий элемент совпадения, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом делителячастоты и вторым входом второго элемента совпадения, второй счетчик,вход установки в "О" которого соединен с входом установки в "О" первогосчетчика и входом первого инвертора,и дешифратор, выход которого соединен с вторым входом триггера, четвертый элемент совпадения, первьй,второй и третий входы которого соединены соответственно с входом, третьего10 1559423 инвертора, выходом второго инвертора и выходом делителя частоты, а вытавитель В.Куркохред А.Кравчук орректор Терзал дактор Н,Тупиц писно аз 5 Заказ 8 чИИПИ Го и ГКНТ СС изобретениям и открытиям Раушская наб., д. 4/5