Устройство для измерения расстояния до места обрыва провода длинной линии Советский патент 1980 года по МПК G01R31/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА ОБРЫВА ПРОВОДА ДЛИННОЙ ЛИНИИ

Изобретение относится к электроиз мерительной технике и может быть использовано при создании устройств для 1,змерения расстояния до места обрыва провода длинной линии, в част ности проводных линий связи. Известно устройство для измерения расстояния до места Ьбрыва прово да длинной линии, содержащее генератор импульсов наносекундной длительности, измеритель времени и индикатор ГЛ . Недостатком этого устройства явля ется, сложность и неэкономичнЪсть. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство для измерения расстояния до места обрьава провода длинной линии, содержащее два последовательно соеди ненных ключа, управляющие входы кото рых соединены с соответствукмдими выходами мультивибратора, источник |1Итания, один из полюсов которого через ограничительный резистор срединен со входом одного из ключей, а другой - с первым входом усилителя и общей шиной устройства, второй вхо которого .соединен со входом другого ключа, а выход - со входом индикатор постоянные резистивные шунты, соединенные через СКОЛЬЗЯЩИЙ контакт переключателя цараллельно со входами усилителя, и образцовый конденсатор, соединённый через нормально разомк- . нутый контакт другого переключателя с соответствующими концами проводов контролируемой длинной линии 2j . Недостатками этого устройства являются ограниченные функциональные возможности и невозможность измерения расстояния до места обрыва непосредственно в единицах длины. Цель изобретения - расширение функциона1ЛЬных;возмО ностёй и обеспечение, возможности измерения расстояния до места обрива непосредственно в единицах длины. Для достижения этой цели известное устройство для измерения расстояния до места, обрыва провода длинной ли- , НИИ, содержащее два последовательно соединенных ключа, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами мультивибратора, источник питания, один из полюсов которого через ограничительный резистор соединен со входом одного из ключей, а другой - спервым входом усилителя и общей шиной устройства, второй вхрд fotoforo -соединен со входом другого ключа, а выход - с входом индикатора постоянные реэнстивные шунты, соединенные через скользящий контакт, пере ключателя параллельно со входами уси лителя, и образцовый конденсатор, со единенные через нормально разомкнутый контакт другого переключателя с соответствуквдими концами проводов контролируемой длинной линии, снабжено переменным резистивным шунтом, соединенным параллельно с постоянными резистивными шунтами, выводы ключей, соединенные между собой и под ключенные к общей шине устройства:, а входы ключей соединены с соответству ющими концами проводов контролируемо длинной линии. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства. Устройство содержит два последовательно соединенных ключа 1 и 2, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами мультивибратора 3, источник 4 питания, оди из полюсов которого через ограничительный резистор 5 соединен со входом ключа 1, а другой - с первым вхо дом усилителя б и общей шиной устрой ства, второй вход усилителя 6 соединен со входом ключа 2, а вНхоД входом индикатора 7, постоянные рези стивные шунты 8 и 9, соединенные через скользящий контакт переключателя 10 параллельно со входами усилителя образцовый конденсатор 11, соединенный через нормально разомкнутый контакт переключателя 12с соответствующими концами проводов контролируемо длинной линии 13, переменный резисти ный 1яунт 14, соединенный параллельно с постоянными резистивными шунтами 8 и 9, выводы ключей 1 и 2, соединенные между собой, подключены к общей шине устройства, входы ключей 1 и 2 соединены с соответствующими концами проводов контролируемой длинной линии 13 .. Устройство работает следующим образом. Мультивибратор 3 служит для управ ления ключами 1 и 2, которые работают ПЕ отйвофазно.Переключатель Ю слу жит для выбора режима измерения.При подключении шунта 14 производится измерение линии 13, в которой не все провода оборваны, а при подключении шунтов 8 или 9 - когда все провоДа линии -13 оборваны. Шунты 8 и 9 изменяют коэффициент шунтирования усилителя 6, что обеспечивает изменение поддиапазона измерений. Образцовый конденсатор 11 подключается к устройству вместо измеряемо линии 13 с помощью переключателя 12 и служит для калибровки индикатора 7 в тех случаях, когда все провода линии 13 оборваны. В момент времени, когда под действием управляющего напряжения мульт ибратора 3 ключ 1 закрыт, а ключ 2 ткрыт, измеряемая линия 13 заряжатся от источника 4 питания через граничитёльный резистор 5 .и открыый ключ 2. В следующий момент времеи, когда под действием управляюего напряжения мультивибратора 3 люч 1 открыт, а ключ 2 закрыт, линия 3 разряжается через открытый ключ 1 через шунт 14. Так как этот процесс периодически овторяется с частотой работы мультиибратора 3, то разрядный ток линии 13 через шунт 14 равен ЬС { Щ-и;2) С4 ли, (1) де С - распределенная злектрическая емкость измеряемой линии. 13; . напряжение, до которого заряжается и разряжается линия 13 соответственно; i. - частота работы мультивибратора 3 . При длительности импульса мульти-. вибратора 3 существенно большей постоянной времени заряда и разряда линий 13, последняя заряжается до напряжения источника 4 питания и полностью разряжается . Поэтому l . Этот ток вызывает показания индикатора 7, равные oo KIR.,, (3) где К - коэффициент усиления усилителя 6; Rjj- сопротивление шунта. Так как частота f выбрана из условия полного заряда и разряда линии 13, то показания индикатора 7 пропорциональны длине линии 13, т.е. а пе, С) где п - коэффициент пропорциональности;8 - длина линии . При подключении линии, имеющей обрыв, показания индикатора равны ot, n8x, (5) где Cj - распределительная емкость линии, имеющей обрыв; Kj, - длина оборванной линии. Решая совместно уравнения (4) и (5) относительно получаем X Лч Если при измерении исправной линии путем изменения величины сопротивления шунта установить показания индикатора 7 численно равные длине линии, т .е. ,(7) и при измерении оборванной линии величину сопротивления шунта не изме