Устройство для измерения емкостных параметров кабелей связи Советский патент 1980 года по МПК G01R27/26 

1

Изобретение касается ааектрическкх характеристик кабелей связи и к{ожет быть использовано для измерения емкостных связей между вершинами четырехполюсника с прямо и обратно пропорциональным масштабированием результатов измерения.

Известно устройство для измерения емкостных параметров кабелей связи, содержащее генератор напряжения, мага ЗИН рабочих емкостей, дисковые контакты, трансформатор тока с тремя обмотками. Первые две обмотки трансформатора последовательно соединены и подключены к одной диагонали моста, образован ного емкостями четверки кабеля связи, а третья обМотка соединена с выходом нуль-органа fll.

Однако известное устройство имеет недостаточную точность измерения.

Для автоматизации приведения результатов измерения к строительной длине кабеля и повышения их точности в устройство для измерения емкостных пара-

метров кабелей связи, содержащее генератор напряжения, магазин рабочих емкостей, знаковые контакты, трансформатор тока с тремя обмотками, при этом первые две обмотки трансформатора тока последовательно соединены и подключены к одной диагонали моста, образованного емкостями четверки кабеля связи, третья обмотка соединена с выходом нуль-органа, введены два регулируемых

to делителя напряжения и компенсационная обмотка, причем выход генератора напряжения соединен со входом одного и другого делителей напряжения, при этом первый и второй входы одного делителя

15 напряжения подключены к другой диагонали моста, образованной емкостями четверки испытуемого кабеля связи, п третий полюс выхода одного делителя напряжения соединен с третьим полюсом выхоМда другого делителя напряжения, а также с одним выходом компенсационной обмотки и с общим выходом первой и второй обмотки трансформатора тока, кроме гогх другой выход компенсационной обмотки соединен с одним зажимом для подключе ния магазина рабочей емкости, другой з жим при этом соединен с одними выходз ми каждого знакового контакта, другие выводы которого подключены к первому второму полюсам выхода другого делите .ля напряжения. На чертеже показана структурная схе предлагаемого устройства. Оно содержит генератор 1, делители напряжения 2 и 3 с симметричными трехполюсными выходами, знаковые контакты 4 и 5, магазин 6 рабочих емкостей, трансформатор тока 7 с компенсационной обмоткой 8, сигнальными обмот ками 9 и 10 и выходной обмоткой 11, нуль-орган 12. Делители напряжения 2 и 3 своими входами подключены к выходу генератора 1. Полюса симметричного выхода делителя 2 образуют питающую диагональ моста с вершинами с и d. Средние полюса выходов-делителей напряжения 2 и 3, общий вывод обмоток 9 и Ю и вывод обмотки 8 трансформатора 7 соединены друг с другом. Концы обмоток 9 и Ю подключены к диагонали моста d и 6. Конец обмотки 8 через магазин емкости 6 подключен к первым полюсам ; контактов 4 и 5. Вторые полюса этих контактов подключены к полюсам выхода делителя напряжения 3, Вершины а, и, с и cS соединены с выходом коммутатор моста, на вход которого подключены две соседние по повиву четверки жилы А, В С,Ви В, В, С, D испытуемого кабеля связи. К полюсам обмотки 11 подключен вход нуль-органа 12, Напряжение между полюсами и делит лей напряжения 2 и 3 попарно равны и сдвинуты по фазе на 18О° друг относительно друга. Выходные напряжения делителей 2 и 3 устанавливают соответственно пропор ционально строительной и фактической L длинам испытуемого кабеля. При измерении, например, емкостной связи К1 (связь между первой основной и второй основной цепью четверки) к вершинам а, в, с, сЯ моста через его коммутатор Подключатся только жилы А, В, С, D основной четверки кабеля. Четырехплечий мост будет образован меткдужильными емкостями С Аи CBT ьсSS4Процесс измерения разбивается на два этапа. В первом этапе определяется знак разбаланса моста по первоначальному направлению магнитодействующей силы; (МДС) в обмотках 9 и 10. При этом знаковые контакты 4 и 5 не подключены. Направление МДС определяется по присутствию на выходе нуль-органа 12 одного из сигналов разбаланса моста -ь Up, -Up. Этим сигналом производится включение одного из контактов 4, 5. Во втором этапе измерения компенсируется МДС обмоток 9, 10 с помощью МДС обмотки 8, которая создается током от выходного напряжения делителя 3, подклю- чаемого в нужной фазе к магазину 6 через один из контактов 4 (5). Изменяя емкость магазина, добиваются минимально возможного остатка реаультирукшей: МДС в трансформаторе тока 7, о чем судят по смене сигналов знака разбаланса + Up , -Up. По значению магазина 6 определяют величину емкостной связи К1, приведенную к строительной длине В кабеля. Действительно, если величину выходного напряжения делителя 2 установить пропорционально строительной длине & испытуемого кабеля, а выходное напряжение делителя 3 пропорционально его фактической длине U , то дйя нулевой ; результирующей МДС трансформатора тока 7, которая будет достигнута в конце измерения, можно записать следующее равенство ,.ь,.,-Wg4u g .ш. с. .I-UJ-C.NQ .( . - м t где to - частота генератора 1; WgWftW- число витков обмоток 8, 9, ° 10; С - емкость магазина 6. Преобразуя выражение (1) и учиты- вая, что UBWX получим C(C.,,-%)-/C W -f 2) Выражение (1) преобразуем к виду с«4(с,,с„Нс..--C,.-l . J3, где W- NWocVV - число витков сигналь- ных обмоток 9, 10 J К - коэффициент KWvineHcaции МДС током обмотки

Как видим, выражение (3) отличается от выражения (2) только коэффициентом компенсации МДС К|,,

Коэффициентом компенсации МДС К определяемым отношением числа витков сигнальных обмоток We к числу витков компенсационной обмотки W- , можно задавать масштаб величины емкости магазина 6. Это очень важно при цифровых автоматических измерениях, где магазин емкостей представляет собой набор емкостей с поразрядно взвешенными номиналами и подключаемых в цепь WgC помощью контактов 4 и 5.

В данной схеме влияние паразитных емкостей контактов на точность измерения емкостных параметров кабелей связи по сравнению со схемой прототипа будет во столько раз меньшим, во сколько раз коэффициент К ц будет больше единицы.

Выбрав, например, Кц-1О, что также не представляет трудностей, мы ослабим влияние указанных паразитных емкостей в Ю раз и тем самым обеспечим более высокую точность измерений, чем в схеме прототипа. Формула изобретения Устройство для измерения емкостных параметров кабелей связи, содержащее. генератор напряжения, магазин рабочих емкостей, знаковые контакты, тринсформа тор тока с тремя обмотками, при этом пёр. вые две обмотки трансформатора тока последовательно соединены и подключены к

одной диагонали моста, образованного емкостями четверки кабеля связи, третья обмотка соединена с выходом нуль-органа, отдичающееся тем, что, с целью автоматизации приведения результатов измерения к строительной длине кабеля и повышения их точности, в него введены два регулируемых делителя напряжения и компенсационная обмот- ка, причем выход генератора напряжения соединен со входом одного и другого делителей напряжения, при этом первый и второй входы одного делителя напря- . жения подключены к другой диагонали 5 Моста, образованной емкостями четверки испытуемого кабеля связи, а третий полюс выхода одного делителя напряжения соединен с третьим полюсом выхода другого делителя напряжения, а также с одним выходом компенсационной обмотки и с общим выходом первой и второй обмотки трансформатора тока, кроме того, другой выход компенсационной обмотки соединен с одним зажимом для подключения магазина рабочей емкости, другой зажим при этом соединен с одними выходами каждого знакового контакта, другие выводы которого подключены к первому и второму полюсам выхода другого делителя напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Техническое описание установки PS-6800.; Automatic Te tine Svetem FOR Mtt&tipair- Tee-ep one ;СаЬее& ev МОК1Д AB, EEectronics, ;Divieton (HeCsinki, EO, завод Mocкабель.

I1