Устройство для определения расстояния до места повреждения оптического кабеля Советский патент 1991 года по МПК G01R31/11 

(Л

С

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения расстояния до места повреждения оптического кабеля. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет устранения мертвой зоны и неоднозначности измерения. В устройство, содержащее генератор 1 зондирующих импульсов, оптический передатчик 2, оптический разветвитель 3, оптический приемник 4, линию 5 задержки, блок 6 измерения и ждущий мультивибратор 7, введены оптический элемент 8 задержки, линия 9 задержки, элемент НЕ 10, элемент И 11. Блок 6 измерения содержит последовательно соединенные элемент И 13, триггер 14 и измеритель 15. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг.1

о

VI N1

о VI

Јь

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения расстояния до места повреждения оптического кабеля.

Цель изобретения - повышение точно- сти измерения за счет устранения мертвой зоны при регистрации повреждений в начале оптического кабеля.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграм- мы, поясняющие его работу.

Устройство содержит генератор 1 зондирующих ямпульсов (ГЗИ), оптический передатчик 2, оптический разветвитель 3, оптический приемник 4, линию 5 задержки, блок 6 измерения, ждущий мультивибратор 7, оптический элемент 8 задержки, линию 9 задержки, элемент НЕ 10, элемент И 11, контролируемый оптический кабель 12. ГЗИ 1, оптический передатчик 2, оптический раз- ветвитель 3 и оптический приемник 4 соединены последовательно. Второй выход ГЗИ 1 соединен с входом элемента НЕ 10 и входом ждущего мультивибратора 7 и через линию

5задержки с первым входом блока 6 изме- рения, выход ждущего мультивибратора 7 соединен со вторым входом блока б измерения, выход элемента НЕ 10 соединен через линию 9 задержки с первым входом элемента И 11, второй вход которого соединен с выходом оптического приемника 4, а выход с третьим входом блока 6 измерения, второй выход оптического разветвителя 3 через оптический элемент 8 задержки соединен с выходом устройства и началом оптического кабеля 12.

Блок 6 измерения содержит последовательно соединенные элемент И 13, триггер 14 и измеритель 15, причем три входа блока

6измерения соединены соответственно со вторым входом триггера 14 и первым и вторым входами элемента И 13.

Оптический элемент 8 задержки представляет собой технически работоспособное оптическое волокно калиброванной длины, на конце которого установлен переходник для подключения контролируемого оптического кабеля 12.

Устройство работает следующим образом.

ГЗИ 1 вырабатывает сигнал, поступающий на оптический передатчик 2, с выхода которого сигнал через оптический разветвитель 3 поступает на вход оптического элемента 8 задержки, выход которого соединен с контролируемым кабелем 12.

При прохождении сигнала через оптический разветвитель 3 в сторону контролируемого оптического кабеля 12 часть его энергии ответ вляется в сторону оптического

приемника 4 и принимается им. С целью запрета прохождения этого сигнала на блок 6 измерения, от ГЗИ 1 поступает импульс через элемент НЕ 10 и линию 9 задержки на первый вход элемента И 11, на второй вход которого поступает сигнал с выхода оптического приемника 4.

Отраженный от места повреждения оптического кабеля 12 сигнал через первый выход оптического разветвителя 3 поступает на вход оптического приемника 4, преобразуется в импульсный сигнал и поступает на второй вход элемента И 11, на первом входе которого сигнал запрета отсутствует. С выхода элемента И 11 отраженный от места повреждения сигнал поступает на второй вход элемента И 13 блока 6 измерения.

Практика показала, что отраженный сигнал может поступать на вход оптического приемника 4 как от одного, так и от нескольких мест повреждения оптического кабеля 12 и, кроме того, от его выходного торца или соединителя. Это приводит к сбою отсчета и неопределенности показаний. Для получения правильного устойчивого отсчета прием отраженного сигнала от каждого места повреждения оптического кабеля 12 разрешается сигналом от ждущего мультивибратора 7. длительность которого устанавливается вручную на периоде следования зондирующих импульсов, начиная с конца. Ждущий мультивибратор 7 запускается импульсом от ГЗИ 1, и его, регулируемый по длительности, сигнал поступает на первый вход элемента И 13 блока 6 измерений. На второй вход триггера 14 через линию 5 задержки поступает сигнал от ГЗИ 1 и устанавливает его в состояние Г. Линия 5 задержки задерживает установку триггера 14 в состояние Г на время, равное задержке импульса в оптическом передатчике 2 и оптическом разветвителе 3. При совпадении во времени сигнала, отраженного от места повреждения оптического кабеля 12, и разрешающего импульса от ждущего мультивибратора 7, на выходе элемента И 13 вырабатывается импульс, который переводит триггер 14 в состояние О. По интервалу времени между зондирующим импульсом и сигналом, полученным на выходе элемента И 13, определяется расстояние от места повреждения. Изменяя длительность разрешающего сигнала ждущего мультивибратора 7, начиная с конца оптического кабеля 12, можно получить точные показания расстояния до всех мест повреждений. Регулировка длительности импульса ждущего мультивибратора 7 выполняется с помощью потенциометра так. что длительность уменьшается от мзксималыного значения до величины длительности импульса ГЗИ 1. Этим обеспечивается поиск отраженных сигналов от места повреждения оптического кабеля 12, начиная с его конца. Все отраженные сигналы, расположенные по времени между зондирующим и отраженным от последнего места повреждения, оказывать влияние на измерение расстояния не будут.

На фиг. 2 показаны временные диаграммы, поясняющие работу устройства:

а - зондирующий и отраженный от места повреждения импульсы,

б-сигнал ГЗИ 1;

в - сигнал ждущего мультивибратора 7;

г - сигнал на выходе элемента И 13;

д - сигнал на первом входе, элемента И 11;

е - сигнал установки триггера 14 в состояние

ж - сигнал на выходе триггера 14.

Таким образом, в данном устройстве практически отсутствует мертвая зона при измерениях, работа элементов устройства происходит по передним фронтам сигналов, что позволило снизить погрешность до Я 0 мм, т.е. точность повышена примерно в 100 раз. Устройство не требует дополнительной настройки перед началом работы.

Формула изобретения

А

еЛ

беля, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, оптический передатчик, оптический развет- витель и оптический приемник, первую ли- нию задержки, блок измерения и ждущий мультивибратор, причем второй выход генератора зондирующих импульсов через первую линию задержки соединен с первым входом блока измерения, второй вход которого соединен с выходом ждущего мультивибратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены оптический элемент задержки, вторая линия задержки, элемент И и

элемент НЕ, вход которого соединен с входом ждущего мультивибратора и вторым выходом генератора зондирующих импульсов, выход элемент НЕ соединен через вторую линию задержки с первым входом элемента

И, второй вход которого соединен с выходом оптического приемника, а выход - с третьим входом блока измерения, второй выход оптического разветвителя через оптический элемент задержки соединен с выходом устройства.

А

П

п

я