Устройство для измерения неоднородности волнового сопротивления кабеля Советский патент 1981 года по МПК G01R31/00 H01B13/16 

(54) УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕОДНОРОДНОСТИ ВОЛНОВОГО СОПРО±ИВЛЕНИЯ КАБЕЛЯ

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в системах койтроля и улравлеиия изготовлением коаксиальиьос кабелей, например, при контроле и управлении процессом наложения на изолированную кабельную жилу внешнего проводника.

Известны импульсные.измерители неоднородностей кабелей, предназначенные для измерения величины неоднородности волнового сопротивления кабеля, измерения расстояния (временной задержки) до сосредоточенной неоднородности волнового сопротивления, измерения длины кабеля, а также для записи на диагргиммной бумаге самопишущего потенциометра импульсной характеристики неоднородности волнового сопротивления кабеля С 13

Однако такие измерители неоднородностей кабелей не позволяют измерять величину текущей неоднородности в процессе изготовления кабеля.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, осуществляющее контроль неоднородности волнового со1 ротивления коаксиального кабеля (величины местного коэффициента отражения) в процессе его изго

товления и содержащее измеритель неоднородностей кабелей (импульсный рефлектометр), имеющий измерительный преобразователь стробоскопического типа, и измеритель длины кабеля с электрическим выходом, который через согласующее устройство подключен к задамцему входу импульсного рефлектометра t 2 V

Однако наличие запаздывания,нестабильного по величине,значительно снижает точность оценки текущего з.начеиия, неоднородности на заданнойкоординате длины кабеля, например, в месте формирования внешнего, проводника или в. месте введения управляющего воздействия в системе Автоматического управления волновьм сопротивлением,а также не позволяет приблизить координату измерения к месту формирования внешнего проводника.

Цель изобретения - повышение точности измерения текущей величины ,неоднородности волнового сопротивления кабеля.

Поставленная цель достигается тем, что в ycTjpoflcTBO для измерения неоднородности волнового сопротивления кабеля, сх держеицее имп льсный рефлек тометр с измерительньм преобразователем стробоскопического типа, вход которого, задающий место измерения, Соединен с выходом задающего генера тора напряжения, введены пороговый элемент, первый и второй блоки запоминания, блок сравнения и блок усиления с регулируемым коэффициентом усиления, причем выход импульсного рефлектометра подключен к входу блока усиления и к перводу входу порогового элемента, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора напряжения, управляющим входом блока усиления, первым входом блока сравнения и первьм входом первого блока запоминания, в торой вход которого соединен с выходом порогового элемента, выход первого блока запоминания соединен со вторь м входом блока сравнения, выход которого соединен со входом генератора задающего напряжения и первым входом второго блока запоминания, второй вход которого соединен с выходом блока ,усиления..

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 - графики, поясняющие его работу.

Устройство содержит импульсный рефлектометр 1, генератор 2 задающего напряжения, пороговый элемент 3, первый и второй блоки 4 и 5 запоминания блок б сравнения и блок 7 усиления,

Устройство работает следующим образом.

Измерительный вход импульсного рефлектометра 1 подключается к -изготавливаемому кабелю {например, с помощью коаксиального вращающегося разъема при приеме кабеля набарабан) . Рс ссмотрим работу устройства в течение одного цикла измерений.

Сигнал с выхода генератора 2 задающего напряжения (см, фиг. 2а) по-ступает на задающий вход импульсного рефлектометра 1, в результате выходной сигнал рефлектометра соответствует рефлектограмме изготовленного отрезка кабеля, оканчивающейся импульсом отр(Ьжения от конца кабеля с крутым передним фронтом (за счет большого коэффициента усиления) и плоской вершиной (ограничение за счет насьацения усилителя). Нарастание выходного напряжения генератора (развертка) происходит до значения, соответствующего максимальной длине изготавливаемых кабелей, В процессе изготовления кабеля, когда изготовленный отрезок кабеля оканчивается изолированной кабе/р но1 жилой, прилегаяядей к оборудованию, на рефлекTorpaNwe после импульса отражения от конца кабеля наблюдается еще ряд импульсов, по амплитуде сравнимых с первьм, что приводит к: необходимости синхронизировать работу порогового элемента 3. Шлходной сигнал Импульсного рефлектометра 1 показан на фиг, 26. ,

Сигнал с выхода импульсного рефлектометра 1 через блок 7 усиления поступает на второй вход второго блока 5 запоминания. Блок 7 усиления с управляемым коэффициентом усиления осуществляет компенсацию затухания сигнала синхронно с процессом разверткИ за счет подключения его управляющего входа к выходу генератора 2 (см. фиг. 2е). Блок запоми°нания 5 осуществляет измерение (запись значения выходного сигнала блока 7 усиления в момент времени, определяемый блоком б сравнения и соответствующий заданной координате длины Ii3 готавливаемого кабеля. Для этого сигнал с выхода рефлектометра 1 подаетс на вход порогового элемента 3, который срабатывает по переднему фронту импульса, отраженного от конца кабеля (см. фиг, 26 и 2в). С целью исключения повторных срабатываний возврат порогового элемента в исходное состояние осуществляется в конце цикла и синхронизируется выходшли сигналом генератора 2 (см. фиг, 2а и 2в). По переднему фронту импульса выхода порогового элемента 3 осуществляется измерение (з.апись) первьа.1 блоком 4 запоминания значения выходного сигнала генератора 2 задающего напряжения (см, фиг, 2в и 2г). В результате этого выходной сигнал первого блока 4 соответствует текущей координате длины изготавливаемого кабеля. По значению выходного сигнала первого блока 4 запоминания, соответствующему длине кабеля на I-l-OM цикл, с помощью блока 6 сравнения на i-TOM цикле определяется участок измерения и координата места измерения величины неоднородности При срабатывании блока б сравнения генерируется импульс заданной длительности (см, фиг, 2г и 2д), При 9ТОМ по переднему фронту импульса генератор 2 переводится в режим медленного нарастания выходного напряжения. Длительность этого режима задается устройством типа реле времени входящим в состав генератора 2, и определяется требованием измерения в г этся«1 режиме текущей величины неоднородности вторым блоком 5 запоминания и координаты текущей длины кабеля первым блоксял 4 запоминания (см. фиг, 2д и 2 а).

По заднему фронту импульса, генерируемого блоком б сравнения, осуществляется измерение (запись) вторым эапоминакицим блоком 5 значения выходного сигнала блока 7 усиления (см, фиг, 2д, 2е и 2ж). Этот момент времени должен соответствовать заданной координате измерения, определемой с помощью блока 6. сравнения, которое срабатывает при выполнении равенства;

глW- J ., где U, (t) линейно изменяющаяся во В1 емени величина выходного напряжения генерат ра на i-TOM цикле величина выходного напряжения первого блока запоминания, соответствующая значению координ ты конца кабеля на предьадущем i-1-ом цикле, величина напряжения, со ответствующая увеличени длины кабеля в течение одного цикла измерений Ufl - величина напряжения, со ответствующая заланном расстоянию tg от конца кабеля до места измерения . Таким образом, на цикле по следовательно во времени происходит срабатывание блока б сравнения и уменьшение скорости нарастания ного напряжения генератора 2 (см. фиг. 2д и 2а), возвращение блока 6 сравнения в исходное состокила, вызывающее измерение вторым блоком 5 запоминания значения выходного сигнала блока 7 усиления (см. фиг. 2д, 2е, 2ж); срабатывание порогового элемента 3, вызывающее измерение пер вым блоком 4 запоминания значения выходного сигнала генератора 2 (см, фиг. 2в и 2г); увеличение скорости нарастания выходного напряже ния генератора 2 (см, фиг. 2а); возвращение генератора 2 в исходное состояние,« вызывающее возврсшцениа в исходное состояние пороговох-о элемента 3 (см. фиг. 2а и 2в). Формула изобретения Устройство для измерения неоднородности волнового сопротивления кабеля, содержащее импульсный рефлектометр с измерительным преобразователем стробоскопического типа, вход которого, задающий место измерения, соединен с выходом задающего генератора напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения текущей величины неоднородности волнового сопротивления кабеля, в него введены пороговый злемент, первый и второй блоки запоминания, блок сравнения и блок усиления с регулируемьш коэффициентом усиления, причем выход импульсного рефлектометра подключен к входу блока усиления и к первому Екоду порогового элемента, второй вход которого соединен с выходом задакздего генератора напряжения, управляющим входом блока усиления, первым входом блока сравнения и первым входом первого блока запоминания, второй вход которого соеди(}ен с выходом порогового элемента, выход первого блока з шоминания соединен со вторым входом блока сравнения, выход которого соединен со входом .генератора задающего напряжения и первь м входом второго блока запоминанияf второй вкод которого соединен с выходом блока усиления. Источники информации, принятые но внимание при экспертизе 1, Ефимов и, Е, и лр, Радиочастотные лкнии передачи, М., Связь, 1377. 2 Заявка СССР 2580464/07, кл. G 01 R 31/00, 1978 (прототип).

ffura/

а и

Ж