Измеритель емкости абонентских линий Советский патент 1990 года по МПК H04M3/22 

1

(21)4439693/24-09 (22) 13.06.88 (46) 23.04.90. Бюлс, № 15 П2 А.И.Трест, С.М.Колкер, В.Г.Кононович и Ю.МоСоколовский

(53)621.317.791 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 917130, кл. G 01 R 27/26, 1980.

(54)ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

(57)Изобретение относится к телефонной связи. Цель изобретения - повышение точности измерения. Измеритель емкости абонентских линий содержит генератор (Г) 1 импульсов, ключ 2, пороговые блоки 3-5, блок 6 измерения и блок 7 управления. В процессе измерения управляемый Г 1 формирует импульс тока, который протекает через провода линии, емкость линии,последовательно соединенные конденсатор вызывной цепи, катушку звонка телефонного 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 повыша- ,ет точность измерения. 1 з,п. ф-лы,

3 ил.

/

i

(Л

Изобретение относится к телефонной связи. Цель изобретения - повышение точности измерения. Измеритель емкости абонентских линий содержит генератор (Г) 1 импульсов, ключ 2, пороговые блоки 3 - 5, блок 6 измерения и блок 7 управления. В процессе измерения управляемый Г 1 формирует импульс тока, который протекает через провода линии, емкость линии, последовательно соединенные конденсатор вызывной цепи, катушку звонка телефонного 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 активных 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 повышает точность измерения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Г

Изобретение относится к телефонной связи, в частности к устройствам для измерения емкости абонентских линий.

Цель изобретения - повышение точности измерения

На фиг.1 приведена алгебраическая структурная схема измерителя емкости абонентских линий; на фиг.2-эпюры напряжений, поясняющие работу измерителя; на фиг. 3 - электрическая структурная схема блока измерения.

Измеритель емкости абонентских линий (фиг,1) содержит генератор 1 импульсов, ключ 2, первый 3, второй 4, третий 5 пороговые блоки, блок 6 измерения и блок 7 управления,

Блок 6 измерения (фиг.З) содержит генератор 8 тактовых импульсов делитель 9 частоты, первый 10,второй П, третий 12 и четвертый 13 элементы совпадений, первый 14 и второй 15 счетчики, дешифратор 16,триггер 17, первый 18, второй 19 и третий 20 инверторы и блок 21 индикации

Измеритель работает следующим образом.

В начале каждого цикла измерения блок 7 управления (фиг.1) формирует управляющий импульс, которым измеритель приводится в начальное состояние и отпирается ключ 2. При этом происходит разряд емкостей линии и конденсатора вызывной цепи (не показаны) телефонного аппарата, которые могли быть заряжены до начала измерений. Время, в течение которого ключ 2 открыт, должно быть такой величины, чтобы произошел полный разряд емкостей линии и конденсатора вызывной цепи телефонного аппарата. После разряда емкостей ключ 2 запирается и блок 7 подает на вход генератора 1 управляющий .

Начинается формирование импульса тока, который протекает через провода линии, емкость линии, последовательно соединенные конденсатор вызывной цепи, катушку звонка телефонного аппарата и параллельно им включенное сопротивление изоляции между проводами (не показаны),

Генератор 1 обеспечивает в начале цикла измерения плавное нарастание тока, а затем работает в режиме стабилизации величины тока. Благодаря медленному нарастанию тока в начале цикла измерения противоЭДС индуктив

5

0

5

0

5

ности катушки звонка сводится к минимуму, а после выхода генератора в режим стабилизации тока становится равной нулю.

Соответствующий выбор напряжений срабатывания первого 3, второго 4 и третьего 5 пороговых блоков и величины тока в контролируемой линии позволяет пренебречь падениями напряжения на активных сопротивлениях проводов линии и катушке звонка по сравнению со значениями напряжения срабатывания первого 3, второго 4 и третьего 5 пороговых блоков.

Напряжение срабатывания U1, П., U3 первого 3, второго 4 и третьего 5 пороговых блоков выбирается различной величины, например первого - минимальной величины, а третьего - максимальной, причем минимальная величина напряжения срабатывания должна превышать максимально возможную величину противоЭДС, индуктируемую катушкой звонка.

В результате эквивалентная схема измерения емкости абонентской линии упрощается и представляет собой параллельное соединение емкости между проводами абонентской линии, емкости конденсатора вызывной цепи и сопротивления изоляции между проводами. При бесконечно большом сопротивлении изоляции, т.е. при измерении собственно емкости С, и заряде этой емкости постоянным по величине током I напряжение U на обкладках конденсатора определяется выражением

U

I -t

С

(1)

5

0

5

где t - время заряда емкости С током I,

С учетом того факта, что генератор 1 импульсов тока в начальный после включения момент времени обеспечивает плавное нарастание величины тока, форма напряжения на обкладках конденсаторов при бесконечно большом сопротивлении изоляции имеет вид кривой А (фиг.2), т.е. после начального нелинейного участка следует линейный участок, где равным приращениям напряжения соответствуют равные промежутки времени.

При конечной величине сопротивления изоляции напряжение на обкладках измеряемого конденсатора С при заряде его током I определяется из выражения

U

I - R (1 - е С)

(2)

и с учетом плавного нарастания величины тока на начальном участке для линий с одинаковыми значениями емкости, но разными сопротивлениями изоляции имеет вид кривых Б, В (фиг.2). Из фиг02 видно, что для различных значений сопротивлений изоляций различен угол наклона кривых временной зависимости напряжения заряда конденсатора, причем для заряда конденсатора до определенного напряжения при меньшем сопротивлении изоляции (фиг.2В) требуется большее время, чем для заряда того же конденсатора до того же напряжения при большем сопротивлении изоляции (фиг.2Б).

Зависимость между приращениями интервалов времени для получения фиксированных приращений напряжения от сопротивления изоляции по выражению (2) используется для уменьшения погрешности измерения измерителя в широком диапазоне изменения сопротивления изоляции.

Величина емкости С определяется следующим выражением:

с - ЈЧ ti к(ч ч)

- (ч-

(3)

де t1 - время от начала измерения до момента срабатывания первого порогового блока 3;

t г - время от начала измерения до момента срабатывания второго порогового блока 4;

t, - время от начала измерения до момента срабатывания третьего порогового блока 5;

К - коэффициент пропорциональности, который определяется из следующего выражения:

Rln () , к

Rln UlL-iJbHiRЦЫ Kin (iR-ua)

Как видно из выражения (4), величина коэффициента К практически не зависит от сопротивления изоляций и определяется в основном величиной тока заряда I и напряжениями срабатывания U., , И2, U3 первого 3 , второго 4 и третьего 5 пороговых блоков.

Блок 6 измерения обеспечивает реад лизацию зависимости (3) и работает следующим образом. Постоянно работающий генератор 8 (фиг03) тактовых импульсов формирует прямоугольные импульсы, частота следования FO которых

5 превышает требуемую частоту входных импульсов счетчика в К раз, где К - коэффициент пропорциональности.

Сигнал с выхода генератора 8 подается на вход делителя 9 (с коэффици0 ентом 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

5 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 урово нем 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. RS-триггер 17 через первый инвертор 18 устанавливается управляющим импульсом в положение логического нуля. Наличие на первом,

втором и третьем входах блока 6 и на выходе триггера 17 сигналов с уровнем логического нуля обеспечивает запирание всех элементов 10-13 совпадения, ни один из этих элементов не

с 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 логичес-

Q кой единицы, а на втором и третьем входах остается равным значению логического нуля а 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 формируются

5

тактовые импульсы. Первый 14 и второй 15 счетчики производят отсчет импульсов в режиме суммирования.

При срабатывании второго порогового блока 4 (фиг.1) сигналы с уровнем логической единицы имеются на первом и втором входах блока 60 Это обеспечивает запрет работы второго элементы 11 (фиг.З) и разрешение работы третьего элемента 12. В результате первый счетчик 14 продолжает счет импульсов в режиме суммирования, а второй счетчик 15,закончив отсчет в режиме суммирования, начинает счет импульсов в режиме вычитания. Первый 14 и второй 15 счетчики работают в таком режиме до тех пор, пока второй счетчик 15,работая в режиме вычитания, отсчитает число, ранее зафиксированное им в режиме суммированияо С этого момента начинается отсчет разности промежутков времени от момента срабатывания второго порогового блока 4 (фиг,1) до момента срабатывания третьего порогового блока 5 и отмомента срабатывания первого порогового -блока 3 до момента срабатывания второго порогового блока 4,

В этот момент времени на Р-вы- ходах второго счетчика 15 формируются импульсы нулевой поляркости,которые поступают на вход дешифратора 16. Выходной импульс дешифратора 16 выключает триггер 17 и на его выходе сигнал принимае значение логической единицы, что разрешает работу первого элемента 10в Первый счетчик 14 одновременно со счетом импульсов

1я

с частотой следования

К

производит одновременный отсчет импульсов в режиме вычитания, причем частота их следования F0 в К раз больше частоты следования импульсов,поступающих на вход сложения.

Счет импульсов первым 14 и вторым 15 счетчиками продолжается до момента срабатывания третьего блока 5 (фиг,1) При его срабатывании на всех входах блока 6 сигналы принимают значения логической единицы. При этом запрещается работавсех элементов 10- 13совт падения, а первый счетчик 14 фиксирует число, соответствующее величине измеряемой емкости. Результат измерения индицируется блоком 21 индикации.

0

5

0

5

0

5

0

5

50

5

Формула изобретения

1 о Измеритель емкости абонентских линий, содержащий генератор импульсов, выход, которого является выходом измерителя, и первый пороговый блок, о т- личающийся тем, что, с целью 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 управляющими входами ключа и генератора импульсов, и блок измерения, второй вход которого соединен с выходом первого порогового блока, вход которого соединен с выходом генератора импульсов,второй и третий пороговые блоки, входы которых соединены с входом первого порогового блока, а выходы соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока измерения,

2, Измеритель по п.1, о т л и - чающийся 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 вторым входом блока измерения, а выход соединен с вторым входом первого счетчика, второй инвертор, вход которого является четвертым входом блока измерения, а выход соединен с третьими входами первого и второго элементов совпадения, последовательно соединенные третий инвертор, вход которого является третьим входом блока иэ мере- ния, третий элемент совпадения, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом делителя частоты и вторым входом второго элемента совпадения, второй счетчик, вход установки в О которого соединен с входом установки в О первого счетчика и входом первого инвертора, и дешифратор, выход которого соединен с вторым входом триггера,четвертый элемент совпадения, первый,второй и третий входы которого соединены соответственно с входом.третьего

инвертора, выходом второго инвертора и выходом делителя частоты, а вы1#

; ; с ;,; ; ;

Фи&2

ход соединен с вторым входом второ счетчика.

Фи.3