УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КАБЕЛЕЙ Советский патент 1973 года по МПК G01R17/10 

1

Изобретение относится k измерительной технике и может быть иснользовано для измерения волнового сопротивления кабелей.

Известны устройства для измерения волнового сопротивления кабелей, содержащие мост полных проводимостей, собранный на двух трехобмоточных дифференциальных трансформаторах по параллельной схеме, магазин проводимостей, генератор и индикатор.

Однако известные устройства не позволяют быстро выполнять измерения и не дают достаточной точности.

Для получения результата с использованием известных устройств даже на одной частоте требуется выполнить два замера входного сопротивления кабеля при «холостом ходе и «коротком замыкании на кабеле, после чего производят расчеты волнового сопротивления кабеля.

Трудоемкость измерения заметно возрастает, когда необходимо измерить волновое сопротивление кабеля в диапазоне частот, что необходимо при контроле параметров кабелей в процессе производства.

Два замера не позволяют получить высокую точность измерений, поскольку частота генератора за время между замерами может значительно измениться.

Целью изобретения является ускорение процесса измерений и увеличение точности.

Для этого в устройство дополнительно введены магазины резисторов и конденсаторов, подключенные через исследуемый кабель. На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для измерения волнового сопротивления кабелей содержит резисторы 1, 2, магазины 3, 4 резисторов, магазины 5, 6 конденсаторов, измеряемый кабель 7, широкодиапазонный генератор гармонических

колебаний 8, чувствительный индикатор 9. Резисторы 1 и 2 одинаковые, они подобраны с высокой точностью. Резисторы 1 и 2 включены в плечи моста. В третье плечо включены магазин 3 резисторов и магазин 5

конденсаторов. В четвертое плечо моста включен измеряемый кабель 7 и подсоединенные к двум его выходным концам магазин 4 резисторов и магазин 6 конденсаторов. Магазины 3, 4 резисторов и магазины 5, 6

конденсаторов соответственно, идентичны и спарены, т. е. каждому положению переключателя магазина резисторов или магазина конденсаторов соответствует одно и то же номинальное значение сопротивления или емкости

каждого из магазинов. Магазины 3, 4 резисторов и магазины 5, 6 конденсаторов в третьем и четвертом плечах моста соединены между собой последовательно или параллельно в зависимости от выбранного диапазона измерений. Широкодиапазонный генератор 8 гармопических колебаний подключен в диагональ 10-11 моста, а чувствительный индикатор 9 - в диагональ 12-13 моста. Для проведения измерений на задающем генераторе 8 устанавливают частоту, на которой необходимо нроизвести измерение волнового сонротивления кабеля. При номощи нереключателя на индикаторе 9 устанавливают минимальную чувствительность, при которой стрелка прибора была бы на максимуме шкалы и не зашкаливала. Переключением снаренных магазинов 3, 4 резисторов и магазинов 5, 6 конденсаторов добиваются минимального отклонения стрелки индикатора 9. После этого при помоши переключателя устанавливают чувствительный индикатор 9 так, чтобы стрелка нрибора вновь была на максимуме шкалы и не зашкаливала. Переключением ручек магазинов 3, 4, 5 и 6 снова добиваются минимального отклонения стрелки индикатора 9. Этот пронесс повторяют до тех нор, пока не будет найдено такое минимальное отклонение стрелки индикатора 9, при котором поворот переключателя спаренных магазинов 3, 4, 5 и 6 на одно деление вправо или влево будет вызывать отклонение стрелки прибора в сторону максимума. Это означает, что мост сбалансирован, а значения сонротивления и емкости в магазиных 3, 4, 5 и 6 будут соответствовать значениям активной и реактивной составляюашх волнового сопротивления кабеля. Действительно, если сонротивления резисторов 1 и 2 равны, то для выполнения условия баланса моста необходимо, чтобы полное комплексное сопротивление третьего плеча моста Za было равно полному комплексному сопротивлению четвертого плеча. Z, - Z,(1) Но Z4 - полное входное сопротивление измеряемого кабеля, которое выражается формулойZH-ZP ZH+ZE где ZR - волновое сонротивлепие кабеля, ZH - полное комплексное сопротивление нагрузки кабеля, равное полному сопротивлению последовательно соединенных магазина резисторов 4 и магазина конденсаторов 6, Y - постоянная распространения кабеля, е - основание натуральных логарифмов, / - длина кабеля, 2, ZH.(3) Подставив из формул (3) и (2) значения Zs и Z4 в формулу (1), получим ,V-f ZH + ZB Z7 2, ZH+ZB Это равенство возможно лишь в том случае, если . А это означает, что установившиеся но окончанию процесса измерений значения сопротивления и емкости магазинов 3, 4 и 5, 6 действительно соответствуют значениям активной и реактивной составляюш,их волнового сопротивления кабеля. Изобретение позволяет в два раза сократить время, необходимое для одного измерения волнового сопротивления кабеля, устранить ранее необходимые расчеты, расширить диапазон измерений в сторону низких .частот, увеличить точность измерений, упростить и удешевить изготовление устройства. Предмет изобретения Устройство для измерения волнового сопротивления кабелей, содержаш,ее четырехнлечий мост, в одно плечо которого включены магазины резисторов и конденсаторов, в смежное плечо - вход измеряемого кабеля, а в диагонали включены генератор гармонических колебаний и индикатор, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса измерений и увеличения точности, в устройство дополнительно введены магазины резисторов и конденсаторов, подключенные через исследуемый кабель.

/