Устройство для автоматического измерения сопротивления жил кабеля Советский патент 1978 года по МПК G01R17/10 

1

Изобретение относится к пзмсрительпой технике и может быть использовано при ис1 ытании кабелей связи как на стадии их производства, так и при строительстве и эксплуатации магистралей связи.

Известны устройства для измерения сопротивлеиия жил кабелей, содержащие стабилизатор тока, распределитель импульсов, связанный через аналого-цифровой преобразователь с нуль-органом, два селектора с потенциальными и токовыми контактами, а также нуль-орган, подключенный к одной из диагоиалей моста 1.

К недостаткам устройства следует отнести низкую помехозащищенность от внешних электромагнитных помех, действующих в измеряемых жилах кабеля, а также низкую точность измерения.

Цель изобретения - иовьлнение помехозащищениости и точности измерения.

Для достижения этой цели устройство для автоматического измерения сонротивления жил кабеля, содержащее два селектора с потенциальными и токовыми контактами, стабилизатор тока и распределитель импульсов, связанный через аналого-цифровой преобразователь с нуль-органом, снабжено двумя запоминающими конденсаторами, двумя парами измерительных контактов, эталонным рези :тором, генератором переменного напряженпя,

двумя лппепнымн детекторами и индуктивным делителем напряжения, прпчем измеряемая пара жил кабеля через токовые контакты одного из селекторов, стабилизатор тока, первый линейный детектор, генератор переменного напряження, пндуктнвный делитель на,нряжения и второй лпиейиый детектор подключены к аналого-цнфровому преобразователю, который через параллельно соединенные первый запомннающий конденсатор и эталонный резистор подключен к нуль-органу и нервой паре пзмерптелы ых контактов, которая через второй запоминающий конденсатор и вторую пару измерительных контактов связана с нотенцнальными контактами упомянутого селектора.

Кроме того, в устройстве для автоматического измерения сопротпвленпя жил кабеля в качестр.е эталопного резистора использовано темнературо- закпс1пюе сонротивлсипе.

Иа фиг. 1 представлено устройство для автоматического пзмерення соиротивлення ЛСил кабеля; па фиг. 2 - вариа1 т устройства.

Устройство для автоматического измерения сопротивления жил кабеля содержит селекторы 1 и 2 с потепцпальными и токовыми контактами для подключения жил кабеля к з стройству, стабплизагор 3 тока измеряемых жил, первую и вторую пары измерительных контактов 4, 5, запоминающий конденсатор 6,

нуль-орган 7, аналого-цифровой преобразователь 8, эталонный резистор 9 с ТКС (температурным коэффициентом сонротивления), равным ТКС жил кабеля, первый линейный детектор 10, индуктивный делитель 11 напряжения, генератор 12 переменного напряжения, второй линейный детектор 13 п распределитель 14 имнульсов.

В статическом состоянии схемы измеряемая нара жил через свои токовые контакты селекторов 1, 2 подключена к стабилизатору 3. Обе пары измерительных контактов 4 и 5 разомкнуты, преобразователь 8 установлен в пулевое состояние и компенсационный ток равен нулю.

Через измеряемую жилу течет ток стабилизатора 3.

Статическое состояние схемы сохраняется до прихода первого тактового импульса преобразователя 8, который включает источннк тока старшего разряда преобразователя 8 и запускает распределитель 14 импульсов.

При нервом ньшульсе срабатывает пара измерительных контактов 4 и падение напряжения на измеряемой жиле от тока стабилизатора 3 запоминается на запоминающем конденсаторе 6.

По окончапнп первого импульса вырабатывается второй импульс и замыкается вторая пара измерительных контактов 5, в результате чего запомпенное напряжение на конденсаторе 6 нодключается к первому входу нульоргана 7 и к потенциальному зажиму эталонного резистора 9. Ко второму входу нуль-органа подключено компенсационное напряжение резистора 9, которое выделилось от протекания тока старшего разряда преобразователя 8. Впутри второго импульса вырабатывается третий импульс, который запускает };уль-оргаи 7, в результате чего напряжения на измеряемой жиле и компенсационное сравниваются. Если компенсационное напряжение больше, то на выходе нуль-органа 7 формируется сигнал, отключающий подключенный старший разряд преобразователя 8. В противном случае данный разряд не отключается. Следующий тактовый импульс подключит следующий по убыванию веса разряд и снова запустит распределитель 14; при этом описанный выше цикл работы пар измерительных коитактов 4, 5 и нуль-органа 7 повторится. Импульс опроса нуль-органа 7 вырабатывается внутрн второго импульса с тем расчетом, чтобы к момепту его появления все переходные процессы в нзмерительной паре контактов 5 полностью закончились.

Результат ие зависит от напряжепия генератора 12, что значнтельпо упрощает практическую реализацию устройства и обеспечивает его высокую метрологию. Коэффициенты преобразования не представляет труда сделать равными с необходимой точностью, нрименяя в качестве синхронных линейных детекторов интегральные симметричные ключи илн интегральные полевые коммутаторы. Температурные коэффициенты во всем дианазоне изменения температуры можно сделать так же равными, если сопротивление резистора 9 выполнить нз тонкого провода, металл которого соответствует металлу жпл кабеля. Поэтому резистор 9 одповремепно вынолняет роль датчнка температуры и располагается вблизи от барабана с измеряемым кабелем, что обеспечивает автоматическое приведение результата измерения к

температуре.

На фиг. 2 обозначены измеряемые жилы 15-18, стабилизатор 19 тока, иервая пара измерительных контактов 20, первый запоминающий конденсатор 21, вторая пара измерительных контактов 22, нуль-орган 23, второй запоминающий конденсатор 24, первая знаковая пара контактов 25, эталонный резистор 26, вторая пара знаковых контактов 27, аналогоцифровой преобразователь 28, третий запоминающий конденсатор 29, распределитель 30 импульсов.

К потенциальным зажимам жил 15 и 17 через первую пару измерительных контактов 20 периодически подключается конденсатор 21.

Вторая иара контактов 22, которая работает в иротивофазе с первой, одиу обкладку конденсатора 21 подключает к первому входу импульсного нуль-органа 23, а другую-к одноименной с ней по знаку заряда обкладке конденсатора 24, которая нодключена к потенциальному зажиму жилы 18. Вторая обкладка конденсатора 24 и второй вход нуль-органа 23 нри отрицательном знаке разности сопротивлений измеряемых жил 15, 16 (соиротивление

жилы 16 больше сопротивлеиия жилы 15) коммутируются через иервую знаковую пару контактов 25 соответственно с однозажимньш первым полюсом резистора 26, соедииенным с зажимом жилы 16, и с потеициальным зажимом его второго полюса. При положительпом знаке разности измеряемых сопротивлений коммутация второй обкладки конденсатора 24 и второго входа нуль-органа 23 с указанными зажимами резистора 26 производится во взаимно нротивоноложном порядке через вторую пару знаковых контактов 27. Токовый зажим резистора 26 соедииен с аналого-цифровым преобразователем 28, который соединен с выходом нуль-органа 23. Токовый зажим жилы 16 соединен с заземлениым полюсом стабилизатора тока 19. Потеициальный зажим и однозажимный полюс резистора 26 зашунтнрованы конденсатором 29. Унравление работой парами контактов 20, 22

и нуль-органа 23 осуществляется от раснределителя нмнульсов 30, который на каждый тактовый нмнульс аналого-цифрового преобразователя 28 вырабатывает последовательиость импульсов.

Управление парами коитактов 25, 27 производится от преобразователя 28.

В статическом состоянии схемы обе пары

контактов 20, 22 разомкиуты, преобразователь

28 установлен в нулевое состояние и компенсационный ток его поразрядно взвешенных источников равен нулю.

В устройстве ироисходит нолная комненсация иомех, наводимых в измеряемых жилах кабеля внешними электромагнитными влияниями; питание измеряемых жил от единого стабилизатора тока исключает ошибку измерения от относительной нестабильности токов при питании их от двух автономных источников.

Формула изобретения

I. Устройство для автоматического измерения сопротивления жил кабеля, содержаш;ее два селектора с потенциальными и токовыми контактами, стабилизатор тока и распределитель импульсов, связанный через аналого-цифровой преобразователь с нуль-оргаиом, отличающееся тем, что, с целью новышения помехозащищенности и точности измереиия, оно снабжено двумя заиоминающими конденсаторами, двумя парами измерительных контактов, эталонным резистором, геиератором переменного напряжения, двумя линейными

детекторами и иидуктивиым делителем напряжения, нричем измеряемая пара жил кабеля через токовые контакты одного из селекторов, стабилизатор тока, исрвый линейиый детектор, генератор перемеппого напряжения, индуктив 1ый делитель нанрял сния и второй линейный детектор подключена к аналого-цифровому преобразователю, который через парал лельно соединенные первый запоминающий конденсатор и эталонный резистор подключен к нуль-органу и первой паре измерительных контактов, которая через второй запоминающий конденсатор и вторую пару измерительных коитактов связана с потенцнальными контактами упомянутого селектора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве эталонного резистора использовано температурно-зависимое соиротивление.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Городецкий С. С., Лакерник Р. М. Испытания кабелей и ироводов. М., «Энергия 1971, с. 242-245.

Г

Л

fpuii