Устройство для определения номера жил Российский патент 2018 года по МПК G01R31/02 

Предлагаемое изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для идентификации концов проводов в длинных многожильных кабелях и жгутах.

Известно устройство для идентификации номера жил кабеля (авторское свидетельство РФ №1404985 от 02.12.1986 г.), которое содержит на одном конце передатчик, состоящий из генератора, счетчика импульсов, счетчика номера жилы, стробируемого дешифратора соединенных последовательно, управляемого делителя частоты и на другом конце приемник, состоящий из щупа, последовательно соединенных счетчика импульсов, дешифратора, индикатора и селектора импульсов, узла обнуления импульсов.

Недостаток данного устройства - низкие скорость контроля и достоверность контроля.

Низкая скорость контроля связана с тем, что в каждом цикле передачи счетчик номера жилы передатчика при идентификации нужной жилы не останавливается, а продолжает счет, пока не выдаст в выбранный провод кабеля коды оставшихся жил.

Низкая достоверность контроля связана с формированием кодов жил в кабеле в виде импульсов напряжения, что снижает помехозащищенность, особенно на протяженных линиях.

Также известно устройство для идентификации номера жил кабеля (патент РФ №2092866 от 05.08.1994 г.), которое состоит из передатчика, содержащего генератор, ключ токовых посылок, счетчик номера жилы, мультиплексор номера жилы, формирователь конца частного цикла, адаптер входов и приемника, содержащего щуп, датчик тока, усилитель воспроизведения токовых посылок, селектор цикла, счетчик посылок в цикле, дешифратор, индикатор и источник питания.

Введение в устройство формирователя конца частного цикла совместно с мультиплексором и счетчиком номера жилы позволило сформировать в устройстве режим частного поиска нужной жилы, когда в линию от передатчика к приемнику по выбранной щупом жиле уходит "N" импульсов тока, точно соответствующее номеру идентифицируемой жилы, что оптимизирует скорость контроля.

Недостатками данного устройства являются: сложная схемная реализация, низкая помехозащищенность на протяженных линиях и наличие ручного опроса с помощью щупа для определения номера жил кабеля.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является устройство для определения номера жил (патент РФ №77449 от 12.05.2008 г.), содержащее первое концевое устройство, контакты которого соединены с жилами кабеля на первом его конце, второе концевое устройство с индикатором на втором конце кабеля, и определитель номера жилы, первое концевое устройство выполнено в виде набора параллельно соединенных резисторов по числу жил кабеля, при этом между каждым i-м контактом и общим проводом подключен резистор с сопротивлением равным k⋅i Ом, где i=1, 2…n, n - число контактов первого концевого устройства, k - выбранная постоянная, второе концевое устройство содержит n-канальный коммутатор, узел выбора каналов, определитель номера жилы, выполненный в виде АЦП, включающего цифровой Омметр, при этом к первым входам n канального коммутатора подключены n контактов второго концевого устройства, а ко второму его входу подключен выход узла выбора каналов, причем выход n канального коммутатора подключен к входу АЦП, а первый и второй входы индикатора соединены с выходом узла выбора каналов и выходом АЦП соответственно.

Изобретение обеспечивает возможность проверки кабелей без совмещения его концов с помощью одного оператора, отсутствие ручного задания входных воздействий и упрощает реализацию устройства за счет выполнения первого концевого устройства в виде набора параллельно соединенных резисторов по числу жил кабеля и введение во второе концевое устройство определителя номера жилы, выполненный в виде АЦП.

Недостатками данного устройства являются: ограничение количества контролируемых жил кабеля на уровне 50, а также влияние протяженности контролируемого кабеля, а именно, сопротивления кабеля, на результат определения номера жилы кабеля, так как между каждым i-м контактом кабеля и общим проводом подключен резистор с сопротивлением равным k⋅i Ом, где i=1, 2…n.

Технический результат предлагаемого изобретения выражается в возможности определения номера жил кабеля без совмещения его концов с помощью одного оператора, при этом обладающего большой протяженностью и высокой величиной сопротивлений жил кабеля, а также в исключении влияния помех и ошибок в определении номера жил кабеля.

Решение задачи достигается тем, что в устройстве для определения номера жил кабеля, содержащем первое концевое устройство, контакты которого соединены с n жилами кабеля на первом его конце, второе концевое устройство, контакты которого соединены с n жилами кабеля на втором его конце, первое концевое устройство выполнено из источника питания с нажимным клемником и последовательно соединенных n узлов формирования сигнала подсветки соответствующего номера жилы кабеля, состоящих из нажимного клемника, аналогового ключа, высокоомного резистора, формирующего напряжение "лог. 1", и формирователя сигнала блокировки, выполненного на двухвходовом логическом элементе «ИЛИ», выход которого является управляющим выходом узла формирования сигнала подсветки и подключен к управляющему входу следующего i+1 узла, а первый вход двухвходового логического элемента «ИЛИ» подключен к управляющему входу аналогового ключа и является управляющим входом узла формирования сигнала подсветки, вход канала аналогового ключа соединен с первым контактом высокоомного резистора, вторым входом логического элемента «ИЛИ» и фиксированным контактом нажимного клемника, в зажимной контакт которого подсоединена соответствующая номеру узла жила кабеля, второй контакт высокоомного резистора каждого узла формирования сигнала подсветки соединен с источником питания, общая шина которого подключена к управляющему входу первого узла формирования сигнала подсветки, а также к фиксированному контакту нажимного клемника и является общей шиной питания первого концевого устройства, подключенной через зажимной контакт нажимного клемника и оплетку кабеля или известную жилу к зажимному контакту нажимного клемника второго концевого устройства, которое также включает в себя источник питания и n узлов индикации, состоящих из нажимного клемника, инвертора, светодиода, токозадающего резистора и переключателя, первый контакт которого подключен ко входу инвертора и фиксированному контакту нажимного клемника, в зажимной контакт которого подсоединена одна из жил кабеля, выход инвертора подключен к катоду светодиода, второй контакт переключателя соединен с общей шиной источника питания второго концевого устройства, анод светодиода соединен с первым контактом токозадающего резистора, второй контакт токозадающего резистора каждого узла индикации подключен к источнику питания, общая шина которого является общей шиной питания второго концевого устройства и подключена к фиксированному контакту нажимного клемника.

Данный технический результат достигается путем упрощения конструкции устройства за счет исключения коммутационного и измерительного узлов.

Предлагаемое устройство для контроля монтажа отличается от прототипа тем, что первое концевое устройство выполнено из источника питания с нажимным клемником и последовательно соединенных n узлов формирования сигнала подсветки соответствующего номера жилы кабеля, состоящих из нажимного клемника, аналогового ключа, высокоомного резистора, формирующего напряжение "лог. 1", и формирователя сигнала блокировки, выполненного на двухвходовом логическом элементе «ИЛИ», выход которого является управляющим выходом узла формирования сигнала подсветки и подключен к управляющему входу следующего i+1 узла, а первый вход двухвходового логического элемента «ИЛИ» подключен к управляющему входу аналогового ключа и является управляющим входом узла формирования сигнала подсветки, вход канала аналогового ключа соединен с первым контактом высокоомного резистора, вторым входом логического элемента «ИЛИ» и фиксированным контактом нажимного клемника, в зажимной контакт которого подсоединена соответствующая номеру узла жила кабеля, второй контакт высокоомного резистора каждого узла формирования сигнала подсветки соединен с источником питания, общая шина которого подключена к управляющему входу первого узла формирования сигнала подсветки, а также к фиксированному контакту нажимного клемника и является общей шиной питания первого концевого устройства, подключенной через зажимной контакт нажимного клемника и известную жилу или оплетку кабеля к зажимному контакту нажимного клемника второго концевого устройства, которое также включает в себя источник питания и n узлов индикации, состоящих из нажимного клемника, инвертора, светодиода, токозадающего резистора и переключателя, первый контакт которого подключен ко входу инвертора и фиксированному контакту нажимного клемника, в зажимной контакт которого подсоединена одна из жил кабеля, выход инвертора подключен к катоду светодиода, второй контакт переключателя соединен с общей шиной источника питания второго концевого устройства, анод светодиода соединен с первым контактом токозадающего резистора, второй контакт токозадающего резистора каждого узла индикации подключен к источнику питания, общая шина которого является общей шиной питания второго концевого устройства и подключена к фиксированному контакту нажимного клемника.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения, следовательно, заявляемое техническое решение соответствуют требованию «новизна».

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фигурой 1, на которой представлена блок-схема устройства для определения номера жил кабеля.

Устройство для определения номера жил кабеля содержит первое концевое устройство 1, контакты которого соединены с n жилами кабеля 2 на первом его конце, второе концевое устройство 3, контакты которого соединены с n жилами кабеля на втором его конце, первое концевое устройство 1 выполнено из источника питания 4 с нажимным клемником 5 и последовательно соединенных n узлов формирования сигнала подсветки 6/i, (где i=1, 2…n, n - число узлов формирования сигнала подсветки первого концевого устройства) соответствующего номера жилы кабеля 2, состоящих из нажимного клемника 7, аналогового ключа 8, высокоомного резистора 9, формирующего напряжение "лог. 1", и формирователя сигнала блокировки, выполненного на двухвходовом логическом элементе «ИЛИ» 10, выход которого является управляющим выходом узла формирования сигнала подсветки 6/i и подключен к управляющему входу следующего узла 6/(i+1), а первый вход двухвходового логического элемента «ИЛИ» 10 подключен к управляющему входу аналогового ключа 8 и является управляющим входом узла формирования сигнала подсветки 6, вход аналогового ключа 8 соединен с первым контактом высокоомного резистора 9, вторым входом логического элемента «ИЛИ» 10 и фиксированным контактом нажимного клемника 7, в зажимной контакт которого подсоединена соответствующая номеру узла жила кабеля 2, второй контакт высокоомного резистора 9 каждого узла формирования сигнала подсветки 6/i соединен с источником питания 4, общая шипа которого подключена к управляющему входу первого узла формирования сигнала подсветки 6/1, а также к фиксированному контакту нажимного клемника 5 и является общей шиной питания первого концевого устройства 1, подключенной через зажимной контакт нажимного клемника 5 и оплетку кабеля 2 или известную жилу к зажимному контакту нажимного клемника 11 второго концевого устройства 3, которое также включает в себя источник питания 12 и n узлов индикации 13, состоящих из нажимного клемника 14, инвертора 15, светодиода 16, токозадающего резистора 17 и переключателя 18, первый контакт которого подключен ко входу инвертора 15 и фиксированному контакту нажимного клемника 14, в зажимной контакт которого подсоединена одна из жил кабеля, выход инвертора 15 подключен к катоду светодиода 16, второй контакт переключателя 18 соединен с общей шиной источника питания 12 второго концевого устройства 3, анод светодиода 16 соединен с первым контактом токозадающего резистора 17, второй контакт токозадающего резистора 17 каждого узла индикации 13 подключен к источнику питания 12, общая шина которого является общей шиной питания второго концевого устройства и подключена к фиксированному контакту нажимного клемника 11.

Устройство работает следующим образом:

В исходном состоянии каждый переключатель 18 n узлов индикации второго концевого устройства 3 находится в разомкнутом состоянии, к зажимным контактам нажимного клемника 7 первого концевого устройства 1 подключены n жил кабеля 2 на первом его конце, зажимные контакты нажимного клемника 14 второго концевого устройства 3 произвольно соединены с n жилами кабеля на втором его конце, при этом оплетка кабеля 2 или известная жила подключена соответственно через отдельные нажимные клемники 5 и 11 к общей шине питания первого 1 и второго 3 концевых устройств. Общая шина, подключенная к управляющему входу первого узла формирования сигнала подсветки 6/1, блокирует включение аналогового ключа 8 и обеспечивает подачу сигнала логической "1" с высокоомного резистора 9 через нажимной клемник 7, в зажимной контакт которого подсоединена соответствующая первому номеру жила кабеля 2, и через нажимной клемник 14 одного из n узлов индикации 13 на вход инвертора 15, выход которого включает светодиод 16. При этом сигнал логической "1", формируемый на высокоомном резисторе 9 всех n узлов формирования сигнала подсветки 6/i, поступает на вход двухвходового логического элемента «ИЛИ» 10, с выхода которого поступает на управляющий вход следующего i+1 узла 6/i, разрешая включение аналогового ключа 8 и обеспечивая тем самым подачу сигнала логического "0" с выхода аналогового ключа 8 через нажимной клемник 7, в зажимной контакт которого подсоединена соответствующая номеру узла 6 жила кабеля 2, и через нажимной клемник 14 одного из n узлов индикации 13 на вход инвертора 15, выход которого отключает свечение светодиода 16. Таким образом, из светодиодов 16 n узлов индикации 13 второго концевого устройства 3 гореть будет только один светодиод 16, определяющий первый номер жилы кабеля 2, поэтому найденная жила кабеля 2 должна быть заменена на жилу кабеля 2, установленной в зажимной контакт нажимного клемника 14 первого узла индикации 13/1. Для поиска следующей жилы кабеля переключатель 18 устанавливается в замкнутое состояние, шунтируя тем самым сигнал логической "1", формируемый на высокоомном резисторе 9 первого узла формирования сигнала подсветки 6/1 до уровня логического "0", что обеспечивает формирование логического "0" на выходе логического элемента «ИЛИ» 10, который поступает на управляющий вход следующего узла 6/i, обеспечивая включение светодиода 16 соответствующему следящему номеру жилы кабеля 2. Последовательно устанавливая в нажимные клемники 14 узлов индикации 13 найденные жилы кабеля 2 в соответствие с номером жилы и переводя в замкнутое состояние соответствующие найденным жилам переключатели 18, осуществляется идентификация всех жил кабеля 2.

Данное техническое решение позволило существенно упростить схемное построение предлагаемого устройства за счет исключения коммутационного и измерительного узлов при сохранении возможности определения номера жил кабеля без совмещения его концов с помощью одного оператора при неограниченном количестве контролируемых жил кабеля.

Отсутствие узла измерения в устройстве и применение для включения/выключения светодиода 16 узла индикации 13 потенциального сигнала, формируемого в узле формирования сигнала подсветки 6/i, повышает помехозащищенность устройства и исключает возникновение ошибок в определении номера жил кабеля. Применение высокоомного резистора 9 в узле формирования сигнала подсветки 6/i и микросхем серии КР1554, относящиеся по структуре к группе КМОП и обладающие входным сопротивлением в несколько десятков МОм, позволяет осуществлять идентификацию неограниченного количества жил кабеля 2, обладающего большой протяженностью и высокой величиной сопротивлений жил кабеля.

Предлагаемое изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для идентификации концов проводов в длинных многожильных кабелях и жгутах. Устройство для определения номера жил кабеля содержит первое концевое устройство, контакты которого соединены с n жилами кабеля на первом его конце, второе концевое устройство, контакты которого соединены с n жилами кабеля на втором его конце. Первое концевое устройство содержит источник питания с нажимным клемником и последовательно соединенных n узлов формирования сигнала подсветки соответствующего номера жилы кабеля. Каждый узел состоит из нажимного клемника, аналогового ключа, высокоомного резистора и формирователя сигнала блокировки, выполненного на двухвходовом логическом элементе «ИЛИ». Второе концевое устройство также включает в себя источник питания и n узлов индикации, состоящих из нажимного клемника, инвертора, светодиода, токозадающего резистора и переключателя. Технический результат заключается в возможности определения номера жил кабеля без совмещения его концов с помощью одного оператора, при этом обладающего большой протяженностью и высокой величиной сопротивлений жил кабеля, а также в исключении влияния помех и ошибок в определении номера жил кабеля. 1 ил.

Устройство для определения номера жил кабеля, содержащее первое концевое устройство, контакты которого соединены с n жилами кабеля на первом его конце, второе концевое устройство, контакты которого соединены с n жилами кабеля на втором его конце, отличающееся тем, что первое концевое устройство выполнено из источника питания с нажимным клемником и последовательно соединенных n узлов формирования сигнала подсветки соответствующего номера жилы кабеля, состоящих из нажимного клемника, аналогового ключа, высокоомного резистора, формирующего напряжение "лог. 1", и формирователя сигнала блокировки, выполненного на двухвходовом логическом элементе «ИЛИ», выход которого является управляющим выходом узла формирования сигнала подсветки и подключен к управляющему входу следующего i+1 узла, а первый вход двухвходового логического элемента «ИЛИ» подключен к управляющему входу аналогового ключа и является управляющим входом узла формирования сигнала подсветки, вход канала аналогового ключа соединен с первым контактом высокоомного резистора, вторым входом логического элемента «ИЛИ» и фиксированным контактом нажимного клемника, в зажимной контакт которого подсоединена соответствующая номеру узла жила кабеля, второй контакт высокоомного резистора каждого узла формирования сигнала подсветки соединен с источником питания, общая шина которого подключена к управляющему входу первого узла формирования сигнала подсветки, а также к фиксированному контакту нажимного клемника и является общей шиной питания первого концевого устройства, подключенной через зажимной контакт нажимного клемника и известную жилу или оплетку кабеля к зажимному контакту нажимного клемника второго концевого устройства, которое также включает в себя источник питания и n узлов индикации, состоящих из нажимного клемника, инвертора, светодиода, токозадающего резистора и переключателя, первый контакт которого подключен ко входу инвертора и фиксированному контакту нажимного клемника, в зажимной контакт которого подсоединена одна из жил кабеля, выход инвертора подключен к катоду светодиода, второй контакт переключателя соединен с общей шиной источника питания второго концевого устройства, анод светодиода соединен с первым контактом токозадающего резистора, второй контакт токозадающего резистора каждого узла индикации подключен к источнику питания, общая шина которого является общей шиной питания второго концевого устройства и подключена к фиксированному контакту нажимного клемника.