Устройство для определения расстояния до места повреждения линий электропередачи и связи Советский патент 1986 года по МПК G01R31/11 

1

Изобретение относится к электро- изь1ерительной технике.

Цель изобретения - повышение точности определения расстояния до места повреждения за счет отстройки от асинхронных помех.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит генератор 1 актовых импульсов, выход которого одключен к входу блока 2 управлеия, генератор 3 линейно изменяющеося напряжения, вход которого подключен к второму вьгкоду блока 2 управления, а первый его выход - к ервому входу коммутатора 4. Выход последнего подключен к входу.генератора 5 зондирующих импульсов, выход которого подключен к контролируемой

линии,; Второй выход генератора 3 линейно изменяющегося напряжения подключен к первому входу компаратора 6, выход которого подключен к входу генератора 7 измерительных импульсов. Первый выход генератора 3 линейно изменяющегося напряжения подключен к второму входу коммутатора 4. Вьгкод генератора 7 измерительных импульсов подключен к второму входу импульсного модулятора 8, выход которого подключен через усилитель-расширитель 9 к первому входу аналого-цифрового преобразователя 10, а первый вход импульсного модулятора 8 подключен к контролируемой линии. Информационный вход регистра I 1 смеси сигнала и помехи подключен к первому выходу аналого-цифрового преобразователя 10 и информационному входу регистра 12 помехи, выход которого,подключен к вторым входам мультиплексора 13 и вьгчитателя 14. Первые входы последних соединены с выходом регистра 11 смеси сигнала и помехи, а выход вьгчитателя 14 подклю- чен к первому входу дешифратора 15, выход которого подключен к индика- . торному табло 16. Выход мультиплексора 13 через цифро-аналоговый преобразователь 17 подключен к выходу генератора 7 измерительных импульсов и второму входу импульсного модулятора 8 . Второй вход дешифратора 15 подключен к второму выходу аналого- Цифрового преобразователя 10 и к первым входам первого элемента 1 В совпадения и второго элемента 19 сов396572

падения. Второй -вхо/i первого элемен- ,та 18 совпадения подключен к третьему выходу блока 2 управления и третьему входу мультиплексора 13, а первый

5 выход - к стробирующему входу регистра 1 1 смеч:и си1:нала и помехи. Выход второго элемента 19 совпадения подключен к стробирующему входу регистра 12 помехи.

5 Устройство работает следующим образом.

0

Выходные прямоугольные импульсы (фиг. 2 Ct) генератора 1 поступают на вход блока 2 управления. Этот блок 2 формирует на первом и третьем выходах меандры с частотой, вдвое меньшей тактовой,, сдвинутые по фазе ; относительно ,друг друга на IBo (фиг. 2 S ,Ь) , и однополярные прямоугольные импульсы на втором выходе. Последние запускают генератор 3 линейно изменяющегося напряжения, вырабатывающий на первом выходе короткие

, отрицательные импульсы, иду|цие через коммутатор 4 на запуск генератора 5 зондирующих 1 1мпульсов. На втором входе компаратора 6 оператор, производящий измерения, устанавливает потенциометром тот или иной уровень напряжения. Так как на выходе компаратора 6 формируется импульс в мо- мент равенства напряжения на его вхо- дах, то интервал времени между посыл- кой зондирующего импульса и выходным

5 импульсом компаратора 6 про порцио- налег зфовню напряжения на его втором входе. Этот интервал времени прямо пропорц51онален расстоянию до просматриваемой оператором точки линии. Поэтому потенциометр проградуи- рован в единицах длины.

Выходные импульсы компаратора 6 запускают генератор 7 измерительньк импульсов, выходные импульсы которо го поступают на второй вход импульсного модулятора 8. .

Напряжение с контролируемой линии, содержащее каждый нечетный такт из зондирующих и отраженных импуль- сов вместе с помехами (коммутатор 4 замкнут) и каждый четный такт только из помех (коммутатор 4 разомкнут), поступает на первый вход импульсного модулятора 8, с выхода которого им0

55

пульсы поступают в усилитель-расширитель 9, где они расширяются по д.пительности. Расширенные импульсы поступают на первый вход аналогецифрового преобразователя 10, запускаемого каждый такт импульсами

(фиг. 2 С() генератора 1.

Аналого-цифровой преобразователь 10 осуществляет преобразование аналогового напряжения с первого входа в N-разрядный двоичный цифровой код, выдаваемый на первый выход. По окончании цикля преобразования на втором выходе аналого-цифрового преобразователя 10 формируется короткий прямоугольный импульс (фиг. 29 ), поступающий на. первые входы элементов 18 и 19 совпадения, на вторые входы которых поступают прямоугольные импульсы (фиг. 2б ,Ь) соответственно с первого и третьего выходов блока 2 управления, которые сдвинуты между собой на 180 , т.е. появляются через

такт работы генератора 1. Следовательно, после окончания цикла преобразования импульс появляется на выходе того элемента совпадения, на входе которого в этот момент присутствует импульс (фиг. 2 е. ,Ж) с блока 2 управления. Импульсы с выходов элементов 18 и 19 сов падения поступают

: соответственно на стробирующие входы регистров 11 и 12, стробируя запись двоичного кода, поступающего с первого выхода аналого-цифрового преобразователя 10 на информационные входы этих регистров. Записанные в регистрах 11 и 12 цифровые коды хранятся до прихода следующего строб- импульса с элементов 18 и 19 совпадения .

Таким образом, в каждый нечетный такт в регистр 11 производится запись двоичного кода напряжения с линии, состоящего Из зондирующих, отраженных импульсов и помехи, а каждый четный такт в регистр 12 - двоичный код, соответствующий только напряжению помехи. Выходные коды регистров 11 и 12 вычитаются в вычита- .теле 14 и разностный цифровой код, не содержащий помех, поступает на первый вход дешифратора 15. Последний осуществляет преобразование двоич него кода в коды семисегментных индикаторов , поступающие на индикаторное табло 16, состоящее из линейки семисегментных индикаторов, на которых отображается коэффиг1иент отражения от той точки исследуемой линии, которую выбрал оператор движком потенциометра на втором входе компара

12396574

тора 6. Для предотвращения мерцания цифр на табло из-за смены кодов-в регистрах 11 и 12, происходящей в разные такты, введено гашение индика- 5 торов на время смены этих кодов. Гашение осуществляется путем подачи импульсов КОНЕЦ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ с второго выхода аналого-пифрового преобразователя 19 на второй вход де- 10 шифратора 15.

Частота следования импульсов гашения равна тактовой частоте (5-10 Гц), поэтому свечение табло воспринимается ка к постоянное.

15 Для обеспечения устойчивой и точной работы, устройства в широком диапазоне входных сигналов в него введена отрицательная обратная связь, состоящая из мультиплексора 13 и 20 цифро-аналогового преобразователя 17. С помощью мультиплексора 13 на вход цифроаналогового преобразователя 17 поочередно подается цифровой код с одного из регистров (11 и 12). Цифро- 25 аналоговый преобразователь 17 преобразует цифровой код в аналоговый сиг- нал, который и является сигналом обратной связи. Этот сигнал поступает, на второй вход модулятора 8. Управ- 30 ление мультиплексором 13 производит- ся сигналом с третьего выхода блока 2 управления.,

Таким образом, в нечетный такт, когда на первый вход модулятора 8 приходит с линии смесь сигнала и по- мехи, на второй вход модулятора 8 подается напряжение обратной связи, соответствующее амплитуде этой смеси. Б четный такт, когда на первый вход воздействует только помеха, по цепи обратной связи на второй вход подается напряжение, соответствующее амплитуде помехи.

При повороте оператором ручки rto- тенциометра на втором входе компар а- тора 6 показание индикаторного табло 16 изменяется в соответ ствии с импульсным напряжением на кабеле. Шкала потенциометра, отградуированная в единицах длины, показывает при этом

35

40

45

.50

расстояние до просматриваемой точки.

Предлагаемое устройство позволяет полностью избавиться от погрешностей определения расстояния, обусловлен- 55 ных неидентичностью каналов прохождения, смеси сигнала и помехи в одном такте его работы и помехи в другом такте.

Формула изобрете.ния

Устройство для определения расстояния до места повреждения линий электропередачи и связи, содержащее генераторы тактовых, зондирующих, измерительных импульсов и линейно изменяющегося напряжения, коммутатор компаратор, блок управления, импульс ный модулятор и усилитель-расщири- тель, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу блока управления, первый выход которого подключен к первому входу коммутатора, а второй выход - к -входу генератора линейно изменяющегося напряжения, первый выход которого подключен к второму входу коммутатора, а второй выход - к первому входу коммутатора, выход коммутатора подключенк входу генератора зондирующих импульсов, . выход которого подключен к клеммам для подключения объекта контроля и первому входу импульсного модулятора, второй вход компаратора подключен к потенциометру со шкалой, про- градуированной в единицах расстояния выход компаратора подключен к входу генератора измерительных импульсов, выходом подключенного к второму входу импульсного модулятора, выход которого подключен к входу усилителя- расширителя, отличающееся тем, что, с целью повьшения точное- ти определения расстояния до места повреждения, оно снабжено аналого

цифровым и цифроаналоговым преобразователями, регистром смеси сигнала и помехи и регистром помехи, мульти- .плексором, вьиитателем и дешифратором двоичных кодов, инд 1каторным табло И двумя элементами совпадения,

причем первый вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу усилителя-расширителя, второй вход - к выходу- тактового генератора, первый выход - к информационным входам регистров помехи и смеси сигнала и помехи, а второй - к первым входам эл е- ментов совпадения и второму входу де- шифратора, выход .регистра смеси сигнала и помехи подключен к первым входам мультиплексора и вычитателя, вторые входы которых соединены с выходом регистра помехи, стробирующий вход которого подключен к выходу второго элемента совпадения, второй вход которого соединен с первьм выходом блока управления, третий выход блока управления подключен, к третьему входу мультиплексора и второму входу первого элемента совпадения, выход которого подключен к стробирующему входу регистра смеси сигнала и помехи, выход мультр1плексора подключен к входу цифроаналогового преобразователя , выход которого соединен с вторым входом импульсного-модулятора, выход вычитателя подключен к первому входу дешифратора и выходу устройства, выход дешифратора соединен с индикаторным табло.

Изобретение относится к электро- сзмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности определения расстояния до места повреждения. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, блок 2 управления, генератор 3 линейно изменяющегося напряжения, коммутатор 4, генератор 5 зондирующих импульсов, компаратор 6, генератор 7 измерительных импуль- сов, импульсный модулятор 8, усилитель-расширитель 9. Введение в устройство аналого-цифрового преобразователя 10, цифроаналогового преобразователя 17, регистра П смеси сигнала и помехи, регистра 12 помехи, мультиплексора 13, вычитателя 14, дешифратора 15, индикаторного табло 16, элементов 18 и 19 совпадения и образование новых связей между элементами устройства позволяет-полностью избавиться от погрешностей определения расстояния, обусловленных неидентичностью каналов прохождения смеси сигнал - помеха в одном такте работы устройства и помехи в другом такте, т.е. осуществлять отстройку от асинхронных помех. 2 ил. § сл tc ро со Од СП