CH685266A5 - Verfahren zur Prüfung von Mehrdrahtleitungen und deren Verdrahtungen sowie eine Testanordnung zur Durchführung des Verfahrens. - Google Patents

Description

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CH 685 266 A5

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Testanordnung nach dem Oberbsgriff des Patentanspruchs 6 sowie eine Anwendung nach Patentanspruch 13.

Bei einer Installation von elektrischen Mehrdrahtleitungen - wie beispielsweise von hausinternen Telephonleitungen - muss zur Verhinderung von späteren Betriebsstörungen die Verdrahtung der anzu-schliessenden Leitungen vor Inbetriebnahme überprüft werden. Dies ist insbesondere bei den zur Übertragung von Daten eingesetzten Mehrdrahtleitungen notwendig, will man Kurzschlüsse und/oder eine Zerstörung von Eingangsstufen von an Mehrdrahtleitungen angeschlossenen Endgeräten vermeiden. Darüber hinaus kann eine Datenübertragung über einen mehrere Endgeräte verbindenden Bus nicht zustande kommen, wenn die Endgeräte mit unterschiedlicher Polarität an den Bus angeschlossen sind und gleichzeitig auf den Bus zugreifen wollen, da sich in einer solchen Situation die von den Endgeräten abgegebenen Zugriffssignale gegenseitig auslöschen können.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP- 0 314 375 ist eine Testanordnung zur Überprüfung der Verdrahtung von Fernmeldeendgeräte verbindenden Telephonleitungen bekannt. Die beschriebene Testanordnung besteht aus einer Testeinheit und einer Messeinheit, die an zwei verschiedenen Stellen der zu prüfenden Leitung angeschlossen werden, wobei die Testeinheit Pulse in Richtung der Messeinheit aussendet, die von dieser über andere Wege an die Testeinheit zurückgesendet und dort ausgewertet werden. Die Anzahl und Reihenfolge der Pulse ist dabei derart gewählt, dass anhand der in der Testeinheit empfangenen Pulse die momentane, zwischen der Testeinheit und der Messeinheit vorhandene Verdrahtungsart mit Hilfe einer LED-(Light Emitting Diode)-Matrix dargestellt werden kann. Wie aus dieser Druckschrift weiter hervorgeht, ist der zur Realisierung dieser Testanordnung benötigte Aufwand an elektronischen Schaltkreisen derart gross, dass bei dessen Einsatz mit einer erheblichen Fehleranfälligkeit zu rechnen ist. Zudem ist auch die Herstellung der Testeinheit und der Messeinheit mit einem nicht vernachlässigbaren Kostenaufwand verbunden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfach durchführbares und kostengünstig realisierbares Verfahren zum Überprüfen der Verdrahtung und der Kurzschlussfestigkeit von Mehrdrahtleitungen anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie eine Testanordnung und eine Anwendung des Verfahrens unter Verwendung der Testanordnung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

Durch den einfachen Aufbau und durch die Verwendung von nur wenigen elektronischen Bauelementen bei der Realisierung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dieses äusserst zuverlässig, da mit einfachen Strom- oder Spannungsmessungen Verdrahtung und Kurzschlussfestigkeit von Leitungen überprüft werden kann. Femer können zur Strom- oder Spannungsmessung auch herkömmliche bei der Installation von Leitungen ohnehin verfügbare Messinstrumente wie beispielsweise ein Multimeter verwendet werden. Schliesslich sind die Kosten für eine nach dem erfindungsgemässen Verfahren arbeitende Testanordnung und deren Wartung dank der kleinen Anzahl an benötigten Bauelementen äusserst gering.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Testanordnung, bestehend aus einer Testeinheit, einer Messeinheit und einer zu prüfenden schematisch dargestellten Mehrdrahtleitung mit verschiedenen Anschlussstellen für Endgeräte und einer Anschlussstelle an ein Fernmeldenetz,

Fig. 2 einen Aufbau einer zur Prüfung der Mehrdrahtleitung benötigten Testeinheit,

Fig. 3 die zu prüfende Mehrdrahtleitung mit verschiedenen Anschlussmöglichkeiten und mit Reflexionen unterdrückenden Abschlusswiderständen,

Fig. 4 eine zum Abgreifen der zu messenden Spannungen verwendete Messeinheit und

Fig. 5 ein Ersatzschaltbild der Testanordnung von einer Messstelle aus gesehen.

Fig. 1 zeigt eine an mehreren Messstellen B1 bis Bn mit Steckern S1 bis Sn versehene Mehrdrahtleitung ASL deren Verdrahtung und deren Kurzschlussfestigkeit mit Hilfe einer Testeinheit TE überprüft werden soll. Die Mehrdrahtleitung ASL kann dabei beispielsweise eine in einem Haus installierte Telephonleitung sein, die über eine Schnittstelle SS an ein nach den ISDN-(lntegrated Services Digital Net-work)-Normen aufgebautes digitales Femmeldenetz angeschlossen ist. Ein an die Schnittstelle SS angeschlossener Bus wird als S-Bus bezeichnet und ist in der CCITT(Comite Consuitatif International Télégraphique et Téléphonique)-Empfehlung 1.410 und 1.411 (CCITT, Red Book, Vol. III.5, Gerlf: ITU 1985) beschrieben. An diesen durch die Mehrdrahtleitung realisierten S-Bus können bis zu acht verschiedene Endgeräte wie Telephonapparate, Fernkopiergeräte, etc. über die Stecker S1 bis Sn angeschlossen werden. Wenn beim Anschliessen der aus verschiedenen Anschlussleitungen (in Fig. 1 nicht dargestellt) bestehenden Mehrdrahtleitung ASL an die Stecker S1 bis Sn einzelne Anschlussleitungen vertauscht werden, können beim gleichzeitigen Zugriff von verschiedenen Endgeräten auf den S-Bus Signallöschungen entstehen, die ein Zustandekommen einer gewünschten Verbindung verhindern, weshalb die Verdrahtung vor Inbetriebnahme überprüft werden muss.

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Zur Überprüfung der Verdrahtung der Mehrdrahtleitung ASL werden die Testeinheit TE und eine Messeinheit ME über je einen Stecker S1 bis Sn mit der Mehrdrahtleitung ASL verbunden, wobei diese während der Überprüfung stillgelegt, d.h. mit dem Fernmeldenetz nicht verbunden ist. Sollen alle Abschnitte der Mehrdrahtleitung ASL überprüft werden, so muss - wie in der Figur schematisch dargestellt

- die Messeinheit ME über eine Buchse ST nacheinander mit allen vorhandenen Steckern S1 bis Sn einmal verbunden werden. Die Testeinheit TE kann dabei jeweils an der gleichen Messstelle B1 bis Bn

— vorzugsweise an einer an das Femmeldenetz anzuschliessenden Messstelle B1 - angeschlossen bleiben.

In Fig. 2 ist der innere Aufbau der Testeinheit TE dargestellt, die zur Überprüfung der Verdrahtung einer Mehrdrahtleitung ASL (Fig. 1) mit vier Anschlussleitungen L3 bis L6 und eine Erdleitung E verwendet werden kann. Diese Anschlussleitungen L3 bis L6 und die Erdleitung E werden über einen acht Anschlüsse A1 bis A8 und einen Erdanschluss EA aufweisenden Kontaktstecker KS in das Innere der Testeinheit TE geführt, wobei die Erdleitung E Erdpotential aufweist und vorzugsweise zur Abschirmung der Mehrdrahtleitung ASL verwendet wird. Die nicht belegten Anschlüsse A1, A2, A7 und A8 sind bei einem Teilnehmeranschluss eines Fernmeldenetzes als weitere Ausbauvariante vorgesehen und werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel nur der Vollständigkeit halber angegeben.

Die Testeinheit TE besteht aus einer Quelle Q, zwei Widerständen RT1 und RT2, einem Begrenzungswiderstand RS, einem Schalter S und einem Umschalter US. Die zwei Anschlüsse aufweisende Quelle Q ist auf der einen Seite über den Umschalter US mit der Erdleitung E und auf der anderen Seite über den Schalter S mit einem Anschluss A3 verbindbar. Der Begrenzungswiderstand RS ist parallel zur Quelle Q geschaltet, kontaktiert auf der einen Seite die Verbindung zwischen dem Schalter S und dem Anschluss A3 und bildet auf der anderen Seite die zweite Kontaktierungsmöglichkeit des Umschalters US. Sowohl der Umschalter US als auch der Schalter S ist in Fig. 2 in betriebsbereiter Stellung dargestellt. Die Quelle Q ist eine im Stand der Technik bekannte Spannungs- bzw. Stromquelle. Schliesslich ist der Widerstand RT1 mit den beiden Anschlüssen A5 und A6 und der Widerstand RT2 mit dem Anschluss A4 und mit dem den Erdanschluss EA und den Umschalter US verbindenden Leitungsstück verbunden. Einzelheiten zur Anschlussart der Widerstände RT1 und RT2 sind unten anhand Fig. 5 erläutert.

Fig. 3 zeigt eine den S-Bus realisierende und wiederum aus den Anschlussleitungen L3 bis L6 und der Erdleitung E bestehende Mehrdrahtleitung ASL (Fig. 1), an die verschiedene Stecker S1 bis Sn an verschiedenen Messstellen B1 bis Bn angeschlossen sind, wobei im letzten Stecker Sn zwei Abschlusswiderstände RE1 und RE2 vorgesehen sind. Die Abschlusswiderstände RE1 und RE2 verbinden die Anschlüsse A3 und A6 bzw. A4 und A5 und sollen durch entsprechende Wahl ihrer Werte die zur Übertragung verwendeten Anschlussleitungen L3 und L6 bzw. L4 und L5 abschliessen, damit keine Reflexionen entstehen können. Die Wahl der Widerstandswerte ist im Stand der Technik bekannt und richtet sich nach der Leitungsimpedanz des zur Übertragung verwendeten Anschlussleitungspaares L3, L6 und L4, L5.

Fig. 4 zeigt die auch in Fig. 1 dargestellte und an den Messstellen B1 bis Bn einsteckbare Messeinheit ME, die zum einfachen Abgreifen von Spannungswerten verwendet werden kann. Dazu sind wiederum die Anschlüsse A1 bis A8 und der Erdanschluss EA vorgesehen, mit denen die entsprechenden Anschlussleitungen L3 bis L6 und die Erdleitung E kontaktiert werden können. Ausserdem sind von Aussen leicht zugängliche, beispielsweise als Buchsen ausgebildete Kontakte 1 bis 5 vorgesehen, über die Spannungen U15, U25, U35 und U45 beispielsweise mit einem Multimeter leicht abgegriffen werden können. Die Anschlüsse A3 bis A6 werden zudem auf spezielle Art und Weise mit den Kontakten 1 bis 4 verbunden, nämlich der Anschluss A3 mit Kontakt 1, A4 mit 4, A5 mit 3 und A6 mit 2. Dadurch haben die Spannungswerte der Spannungen U15, U25, U35 und U45 in der angegebenen Reihenfolge absteigende Spannungswerte, falls alle Leitungen richtig angeschlossen und keine Leitungsunterbrüche vorhanden sind. Auch diese Zusammenhänge werden noch anhand Fig. 5 erläutert.

Fig. 5 zeigt ein sich von einer Messstelle B1 bis Bn aus ergebendes Ersatzschaltbild einer intakten, an eine Testeinheit TE und eine Messeinheit ME angeschlossenen Mehrdrahtleitung ASL (Fig. 1) und die darin vorhandenen Spannungen Uq, U15, U25, U35, U45, U14, U34, U23 und U25.

Die Spannung Uq ist dabei die von der Quelle Q abgegebene Spannung und ist gleich der Spannung U15, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Der zwischen den Kontakten 1 und 5 bzw. zwischen dem Anschluss A3 und dem Erdanschluss EA liegende Gesamtwiderstand entspricht der Serieschaltung aller Widerstände RT1, RT2, RE1 und RE2. Analog können die Widerstandswerte zwischen den Kontakten 2 und 5, 3 und 5, 4 und 5 aus dem Ersatzschaltbild bestimmt werden. Werden zudem alle Widerstände gleich gross gewählt - beispielsweise gleich gross wie die Abschlusswiderstände RE1 und RE2 (z.B. R = 100 ß) - so ergeben sich zusammenfassend folgende Grössen:

R15 = RE1 + RT1 + RE2 + RT2 = 4 R -> U15 = 4 Uo

Ras = RT1 + RE2 + RT2 = 3 R R35 = RE2 + RT2 = 2 R R45 = RT2 = R

-> U25 = 3 Uo —» U35 = 2 Uo —> U45 = Uo

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wobei Uq = 4 Uo und somit Uo = ist.

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Die anhand Fig. 4 beschriebenen Spannungszuweisungen der Anschlüsse A3 bis A6 zu den Kontakten 1 bis 4 ergeben sich somit direkt aus dem betroffenen Strompfad, will man - wie hier vorgesehen -die an den Kontakten 1 bis 4 bezüglich dem Erdanschluss EA zu messenden Spannungswerte in absteigender Reihenfolge abgreifen können. Prinzipiell müssen die zu überprüfenden Anschlussleitungen L3 bis L6 alle in mindestens einem Strompfad liegen, wobei beachtet werden muss, dass bei jedem Übergang von einer Anschlussleitung A3 bis A7 zur nächsten ein Widerstand mit definiertem Widerstandswert eingesetzt wird. Damit wird jedem Kontakt 1 bis 4 bei Fehlerlosigkeit der Mehrdrahtleitung (ASL) ein definiertes Spannungspotential zugewiesen.

Wenn die in Fig. 3 im Stecker Sn vorhandenen Abschlusswiderstände RE1 und RE2 nicht vorgesehen sind, können entsprechende Widerstände derart in die Messeinheit ME eingefügt werden, dass das in Fig. 5 angegebene Ersatzschaltbild gleichfalls erhalten wird.

Wie bereits erwähnt, werden bei dem in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel von der Mehrdrahtleitung ASL lediglich vier Leitungen L3 bis L6 und eine Erdleitung E verwendet. Die erfindungsgemässe Testanordnung ändert sich bei einer von vier unterschiedlichen Anzahl an Leitungen nur dadurch, dass zusätzliche - oder auch weniger, falls die Anzahl der Leitungen kleiner ist - Widerstände in die Testeinheit TE bzw. in die Messeinheit ME (Fig. 1) in ähnlicher Weise eingefügt werden.

Das Verfahren und die Testanordnung (Fig. 1) zur Durchführung des Verfahrens sind nicht nur auf die im Ausführungsbeispiel angewendeten Prüfung von Mehrdrahtleitungen in Fernmeldenetzen anwendbar. Vielmehr lässt sich das erfindungsgemässe Verfahren prinzipiell zur Überprüfung von beliebig eingesetzten Mehrdrahtleitungen einsetzen.

Claims (13)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Überprüfen von aus mindestens zwei Anschlussleitungen (L3, ..., L6, E) bestehenden und mindestens zwei Messstellen (B1, ..., Bn) verbindenden Mehrdrahtleitungen (ASL), dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Messsteile (B1) mindestens ein elektrischer Strom und/oder eine elektrische Spannung mindestens zwei Anschlussleitungen (L3, E) zugeführt wird, dass an einer zweiten Messsteile (B2, ..., Bn) und/oder am Ende der zu überprüfenden Mehrdrahtleitung (ASL) zumindest ein Teil der Anschlussleitungen (L4, L5) derart über mindestens einen Abschlusswiderstand (RE2) miteinander verbunden werden, dass ein geschlossener Stromkreis entsteht, und dass an ausgewählten Messstellen (B1 Bn) Spannungen und/oder Ströme gemessen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Messstelle (B1 ) bei mehr als zwei Anschlussleitungen (L3, ..., L6, E) die nicht bereits mit der elektrischen Spannung bzw. mit dem elektrischen Strom beaufschlagten Anschlussleitungen (L4, ..., L6) über Widerstände (RT2) an die spannungs- bzw. stromführenden Anschlussleitungen (L3, E) angeschlossen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Messstelle (B1) bei mehr als zwei Anschlussleitungen (L3, ..., L6, E) die nicht bereits mit der elektrischen Spannung bzw. mit dem elektrischen Strom direkt oder über Widerstände (RT2) indirekt versorgten Anschlussleitungen (L5, L6) über Widerstände (RT1) miteinander verbunden werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Widerstände (RT1, RT2) und für die Abschlusswiderstände (RE1, RE2) die gleichen Werte gewählt werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu messenden Spannungen (U15, U25, U35, U45) bzw. Ströme an den ausgewählten Messstellen (B1, ..., Bn) in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge abgegriffen werden.

6. Testanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Testeinheit (TE), einer Messeinheit (ME) und einer zu testenden Mehrdrahtleitung (ASL), dadurch gekennzeichnet, dass die Testeinheit (TE) an einer ersten Messstelle (B1) und die Messeinheit (ME) an einer zweiten Messstelle (B2 Bn) an die Mehrdrahtleitung (ASL) angeschlossen sind, dass die Testeinheit

(TE) mindestens eine einen elektrischen Strom bzw. eine elektrische Spannung abgebende Quelle (Q), die an mindestens zwei Anschlussleitungen (L3, E) der Mehrdrahtleitungen (ASL) angeschlossen ist, und, falls die Testeinheit (TE) an mehr als drei Anschlussleitungen (L3, ..., L6, E) angeschlossen ist, mindestens einen Widerstand (RT1, RT2) aufweist, über den zumindest ein Teil der nicht an die Quelle (Q) angeschlossenen Anschlussleitungen (L3, .... L6, E) miteinander und/oder mit mindestens einem Anschluss der Quelle (Q) verbunden ist, und dass die Messeinheit (ME) Kontakte (1, ..., 4, EA) zum Abgreifen von Spannungen und/oder Strömen aufweist.

7. Testanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (ME) Abschlusswiderstände (RE1, RE2) enthält, über die mindestens ein Teil der Anschlussleitungen (L3 L6) abgeschlossen sind.

8. Testanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (1, ..., 4, EA) der Messeinheit (ME) derart angeordnet sind, dass bei unterbruchfreien und richtig verdrahteten An4

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schlussleitungen (L3 L6, E) die zu messenden Spannungen in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge ihrer erwarteten Spannungswerte abgegriffen werden.

9. Testanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlusswiderstände (RE1, RE2) in der Messeinheit (ME) integriert sind.

10. Testanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Mehrdrahtleitungen (ASL) vorhandene Abschlussimpedanzen als Abschlusswiderstände (RE1, RE2) verwendet werden.

11. Testanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände (RT1, RT2) und die Abschlusswiderstände (RE1, RE2) die gleichen Werte aufweisen.

12. Testanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass alle Anschlussleitungen (L3, ..., L6, E) von einem von der Quelle (Q) abgegebenen elektrischen Strom durchflössen werden.

13. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 unter Verwendung der Testanordnung nach Anspruch 6 zur Überprüfung einer S-Schnittstelle und eines an diese S-Schnittstelle angeschlossenen S-Bus eines digitalen Fernmeldenetzes.

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