Устройство для измерения сопротивления связи цилиндрических экранов Советский патент 1990 года по МПК G01R33/00 G01R27/00 

Изобретение относится к технике связи, а именно к технике измерения сопротивления связи цилиндрических экранов и в частности, экранов ка- белей.

Цель изобретения - расширение динамического и частотного диапазонов и снижение погрешности измерений,

На чертеже представлено предлагав- мое устройство для измерения сопротивления связи цилиндрических экранов.

Устройство содержит внешний 1 и внутренний 2 проводники, испытуемый экран 3, торцовые заглушки 4 и 5, индукционный преобразователь 6, состоящий из одного витка экранированного проводника 7 и кольцевых сердечников 8, генератор 9, индикатор 10 и экран 11.

Генератор 9 подключен между внутренним проводником 2 и испытуемым экраном 3. Со стороны генератора 9 внешний проводник 1 соединен с испы- туемым экраном 3 с помощью торцовой заглушки 40 С противоположной стороны установки внешний проводник 1, испытуемый экран 3 и внутренний проводник 2 соединены между собой с по- мощью торцовой заглушки 5. Внутри внешнего проводника 1 помещен индукционный преобразователь 6, который состоит из одного витка экранированного проводника 7 и кольцевых сердечников 8 из ферромагнитного материала. Кольцевые сердечники 8 надеты равномерно по длине на испытуемый экран 3 и экранированный проводник 7, Внутренняя жила экранирование- го проводника 7 со стороны генератор 9 соединена с внешним проводником 1, на противоположном конце она через внешний проводник 1 выведена на индикатор 10. Второй конец индикато- ра 10 соединен с внешним проводником 1. Экран экранированного проводника 7 со стороны генератора 9 изолирован от внешнего проводника 1, а на противоположном конце соединен с ним.

Устройство работает следующим образом.

На вход коаксиальной цепи, зованной внутренним проводником 2 и испытуемым экраном 3, подключен гене ратор 9. На противоположном конце эта коаксиальная цепь короткозамкну- та с помощью торцовой заглушки 5. Генератор 9 создает в данной цепи ток.

В свою очередь этот ток создает на внешней поверхности испытуемого экрана 3 ЭДС равную

Е I ZC8-1,

где Е - ЭДС на внешней поверхности

испытуемого экрана 3, В; I - ток в цепи: внутренний проводник - испытуемый экран,А ZCB - сопротивление связи испытуемого экрана 3, Ом/м; 1 - - длина испытуемого экрана

3, м.

Эта ЭДС в свою очередь, создает напряжение в индукционном преобразователе 6, состоящем из одного витка экранированного проводника 7 и кольцевых сердечников 8, которое и измеряется индикатором 10. При заданном уровне генератора 9 и определенной передаточной функции индукционного преобразователя 6 по результату измерения определяется величина сопротивления связи испытуемого экрана 3.

Получены на основе результатов измерений оценки модуля сопротивления связи, теоретические оценки данной величины, а также абсолютные и относительные значения их расхождения с теоретическими оценками. Последние получены путем расчета по формуле

св

R-,

П

l shft

где у- 2 Iff

R0 - сопротивление экрана на

постоянном токе, Ом/м; р - абсолютная магнитная проницаемость материала экрана, Гн/м;

& - удельная проводимость материала экрана, СМ/м; f - частота,Гц,

Для оценки помехозащищенности использовалась следующая методика. Известно, что проводимость связи сплошных экранов равна нулю. Соответственно при испытании коротких образцов сплошных цилиндрических экранов (1«Л, где 1 - длина образца, а А - длина волны) уровень РХХ, измеряемый в рассматриваемых устройствах при работе цепи генератора в режиме холостого хода, обусловлен паразитными переходами энергии {помехой), Уровень Pk( измеряемый в рассматриваемых уст ройствах при работе цепи генератора в режиме короткого замыкания, обус51552

ловлен суммой уровня полезного сигнала и помех. Разность уровней

JQ

Р «1 - Р.

XX4

)

служит оценкой помехозащищенности измерительной цепи устройства, где Pkj, Pyx уровни, измеряемые при работе цепи генератора в режимах короткого замыкания и холостого хода соответственно; Рк - поправка, определяемая соотношением

где

к

V

-20 lg /v0l/Z6/,

«в 1

А3 Vr

выходной уровень генератора;

волновое сопротивление цепи генератора;

длина внешнего проводника устройства;

помехозащищенность измерительной цепи;

значения модуля сопротивления связи испытуемого экрана, полученные экспериментальным и расчетным путями A, 201gZ3; lg ZT. Помехозащищенность измерительной цепи предлагаемого устройства существенно выше.,что позволяет расширить измеряемый диапазон частот, в данном примере до частоты 1 МГц - границы, определяемой чувствительностью измерительного прибора, которая равна (-140 дБ).

Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известным, в большей степени проявляется при испытании более эффективных экранов и в меньшей степени при испытании экранов с низким затуханием экранирования

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства по сравнению с известным заключается в следующем, Устранение гальванической связи между генератором 9 и индикатором 10 за счет введения индукционного преобразователя 6 позволило полностью экранировать цепь индикатора путем использования торцовых заглушек 4 и 5, а следовательно, существенно уменьшить в цепи индикатора паразитный сигнал„ Кроме того, за счет использования индукционного преобразователя 6 с распределенными по длине кольцевыми сердеч - никами 8 измеряется ЭДС, наведенная на всей длине испытуемого экрана 3

396

а следовательно, индикатор 10 будет фиксировать бспыпее значение напряжения о Эти обстоятельств- приводят к существенному повышению чувствительности устройства, а следовательно, расширению динамического и частотного диапазонов и снижению погрешности измерения величин сопротивле- Q НИР связи испытуемых экранов

Таким образом, по сравнению с известным в предлагаемом устройстве увеличивается точность,измерений сопротивления связи цилицдри- 5 ческих экранов и расширяется динамический и частотный диапазоны для экранов с большим значением экранного затухания.

Формула изобретения 0 Ус тройство для измерения сопротивления связи цилиндрических экранов, содержащее выполненный в виде металлической трубы внешний проводчик, внутои которого размещен испытуе- 5 мый объект с внутренним проводником внутри него, коаксиально внешнему проводнику и испытуемому объекту, между внутренним проводником на одном конце и испытуемым объектом под- 0 ключей генератор, на противоположном конце внутренний проводник соединен с испытуемым объектом, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического и частотного диапазонов и снижения погрешности измерений в устройство введен индукционный преобразователь, состоящий из одного витка экранированного проводника и кольцевых сердечников из 0 ферромагнитного материала, при этом кольцевые сердечники размещены равномерно по всей длине испытуемого объекта и экранированного проводника, а соединение внешнего проводника с 5 испытуемым объектом выполнено в виде торцовых заглушек, внешний проводник по обоим концам замкнут на испытуемый объект через торцовые заглушки, внутренняя жила экрани- 0 ровэнного проводника со стороны генератора соединена с внешним проводником, на противоположном конце она через внешний проводник выведена на индикатор, второй вывод которого соединен с внешним проводником, экран экранированного проводника со стороны генератора изолирован от внешнего проводника, а на противоположном конце соединен с ним.

5

5

Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - расширение динамического и частотного диапазонов и снижение погрешности измерений. Устройство содержит внешний 1 и внутренний 2 проводники, испытуемый экран 3, торцовые заглушки 4 и 5, индукционный преобразователь 6, экранируемый проводник 7, кольцевые сердечники 8, генератор 9, индикатор 10 и экран 11. Введение индукционного преобразователя, состоящего из витка экранированного проводника и кольцевых сердечников, позволяет увеличить точность измерений сопротивления связи цилиндрических экранов и расширить динамический и частотный диапазоны для экранов с большим значением экранного затухания. 1 ил.