Installation permettant la détermination de l'équivalent de transmission d'un circuit électrique. Cette invention se rapporte à une instal lation permettant la détermination de l'équi valent de transmission d'un circuit électrique, tel que, par exemple, une ligne téléphonique, et utilisant un arrangement de circuits pré sentant un équivalent de transmission connu pour du courant d'un genre déterminé.
Sui vant l'invention des moyens sont prévus, permettant de connecter le circuit à mesurer en série avec ledit arrangement de circuits, et en ce que des moyens indiquent la valeur dont doit varier l'équivalent de transmission dudit arrangement pour que l'ensemble formé par le circuit électrique qu'il faut mesurer et ledit arrangement, combinés entre eux, offre un équivalent de transmission égal à l'équivalent primitivement déterminé de l'ar rangement de circuits seul.
On entend par équivalent de transmission d'un circuit électrique, la longueur d'un câble étalon pour laquelle le rapport entre les va leurs, aux deux extrémités de cette longueur de câble, des intensités d'un courant traver sant ce câble est égal au rapport existant entre les valeurs, aux deux extrémités du circuit électrique considéré, des intensités du même courant traversant ce circuit.
L'invention est plus facilement comprise par la description détaillée de l'installation représentée sur le dessin ci-joint, et qui donne,. à titre d'exemple, une des formes de réalisa tion possible.
Soit .1 et B deux bureaux reliés par une ligne L dont l'on veut déterminer l'équivalent de transmission. L'arrangement utilisé pour cet essai comprend un circuit d'envoi cc con necté à la ligne au bureau A. Ce circuit est formé d'un générateur 1 produisant un cou rant alternatif, relié aux bornes de l'enroule ment primaire d'un transformateur protégé ou à écran 3, dont l'enroulement secondaire, renfermant un ampèremètre 5, est relié à une ligne artificielle qui comprend des résis tances 4 et Z. Un condensateur 6, en série avec l'ampèremètre, empêche le passage de courant continu dans le cas où une source fournissant du courant de ce genre se trouve dans le circuit électrique soumis à l'essai.
Une résistance variable 2, intercalée dans l'enroulement primaire du transformateur 3, règle le courant de départ du générateur. Il est désirable d'utiliser cette ligne artificielle afin de s'approcher de l'impédance caractéris tique du circuit soumis à l'essai, de manière à réduire au minimum les pertes par réflexion qui pourraient se produire. L'impédance offerte par la résistance 4 est très basse compara tivement à l'impédance du circuit compris entre la ligne artificielle et le circuit élec trique soumis à l'essai, ce qui fait qu'une très grande partie du courant secondaire du transformateur 3 passe à travers la résistance 4.
La différence de potentiel entre les bornes de cette résistance est donc pratiquement indépendante de l'impédance du circuit sou mis à l'essai. Un circuit d'envoi b analogue à ce circuit<I>a,</I> est placé au bureau<I>B</I> dans un but exposé dans la suite de la description.
Les bornes de la ligne<I>L</I> au bureau<I>B</I> sont connectées à un circuit récepteur c quand le commutateur 9 occupe la position indiquée en pointillé. Ce circuit c est relié à la ligne L par un transformateur protégé ou à écran 8, comprenant un condensateur 10 intercalé dans son enroulement primaire, et qui a pour but d'empêcher le courant continu de traver ser cet enroulement primaire du transforma teur et de neutraliser la réactance de la bobine. Afin de réduire au minimum les per tes par réflexion au point de jonction de la ligne L et du transformateur 8, l'impédance de ce dernier appareil doit être telle qu'elle égalise approximativement l'impédance de la ligne.
Cela est obtenu au moyen d'une déri vation variable placée sur l'enroulement secon daire du transformateur. Un commutateur 11 relie le transformateur mentionné, soit avec une ligne artificielle 12 d'impédance constante et dénommée "ligne artificielle d'étalonnage", soit avec une ligne artificielle 13 d'équiva lent de transmission variable et dénommée "ligne artificielle de mesure". La ligne arti ficielle d'étalonnage 12 est formée de deux résistances fixes dont l'une est placée en série dans l'un des conducteurs de cette ligne et l'autre est en dérivation sur les deux conducteurs de cette ligne. La ligne artificielle de mesure 13 comprend un disque 13a per mettant de faire varier l'équivalent de trans mission de cette ligne de mesure.
A l'état normal, l'aiguille du disque 13a étant dans la position montrée au dessin, l'équivalent de transmission de la ligne de mesure 13 est égal à l'équivalent de transmission de la ligne d'étalonnage 12. Toutefois, dans le but expliqué dans la suite, l'équivalent de trans mission de cette ligne 13 peut être changé en déplaçant l'aiguille du disque 13a, ce qui fait varier, en sens inverse et à la fois, la résistance comprise en série avec l'un des cônducteurs de la ligne 13 et la résistance placée en dérivation sur les deux conducteurs de cette ligne.
Un commutateur 14 permet de relier les autres extrémités de l'une de ces deux lignes à un potentiomètre 15, lequel est connecté au circuit d'arrivée à haute impédance d'un dispositif amplificateur comprenant les trois tubes à décharges électriques 16, 18 et 19. Un quatrième tube à décharges électriques 20 sert à rectifier le courant fourni par le dis positif amplificateur afin qu'il puisse traverser un ampèremètre 21 à courant continu. Le courant faible qui passe à travers le circuit de mesure est donc non seulement amené à une valeur facilement mesurable, mais est aussi converti en un courant de direction unique pouvant être mesuré par un instrument à courant continu.
Cela a été réalisé en con sidération du fait qu'un instrument semblable est mieux approprié pour les courants de faibles valeurs et est de manoeuvre plus rapide qu'un des ampèremètres ordinaires quelconques pour courants alternatifs. Par suite de la présence de la haute résistance 22 reliée au circuit de la plaque du tube 19, et par la suppression de la batterie ordinaire ment utilisée pour<B>fournir</B> un potentiel négatif à la grille, l'énergie du courant continu du circuit est limitée à une certaine valeur dé terminée, telle que l'ampèremètre 21 est pro tégé contre l'action de potentiels anormaux appliqués au circuit de mesure. Un filtre 17 empêche les courants induits dans la ligne L par une source étrangère, d'atteindre l'am pèremètre.
Ce filtre est placé après le premier tube du dispositif amplificateur afin d'éviter que son impédance n'exerce une influence sur l'impédance du circuit récepteur.
Lors de l'emploi de l'installation décrite ici, le circuit récepteur c est d'abord étalonné au moyen d'un courant provenant du circuit b, les commutateurs 9, 11 et 14 étant dans la position montrée en traits pleins sur le dessin. L'impédance de la ligne artificielle comprise dans le circuit b et l'impédance du transformateur 8 sont alors ajustées de ma nière à correspondre approximativement à l'im pédance de la ligne qui doit être dans la suite soumise à l'essai. Le courant du géné rateur placé dans le circuit % traverse la ligne artificielle adjacente, le commutateur 9, le transformateur 8, la ligne d'étalonnage 12, l'amplificateur, le filtre et le rectificateur, pour aboutir enfin à l'ampèremètre 21.
La différence de potentiel appliquée à ce circuit est proportionnelle au chiffre marqué par l'ampèremètre -5', et le courant transmis par le circuit et proportionnel au chiffre indiqué par l'ampèremètre 21. Le courant du géné rateur est réglé par la résistance 2' jusqu'à ce que l'ampèremètre 5' indique le passage d'un courant d'une valeur fixée arbitrairement, et le potentiomètre 15 est ajusté jusqu'à ce que l'aiguille de l'ampèremètre 21 occupe une position voulue, par exemple le point milieu de l'échelle graduée.
L'appareil récepteur étant ainsi étalonné, les commutateurs 9, 11 et 14 sont amenés dans les positions indiquées en pointillé. Le courant provenant du circuit a passe alors à travers la ligne L, la ligne artificielle de mesure 13, l'amplificateur; le filtre, et le recti- ficateur, pour aboutir à l'ampèremètre 21. La résistance 4 est rendue égale à la résis tance 4', et la résistance 2 est ajustée jus qu'à ce que le chiffre marqué par l'ampère mètre 5 soit exactement celui marqué pré cédemment par l'ampèremètre 5'. Dans ce cas, le voltage appliqué au circuit pendant l'essai est le même que celui utilisé pour l'étalonnage.
L'équivalent de transmission de la ligne de mesure 13 étant le même que celui de la ligne 12, il s'ensuit que lorsque la ligne L est en série avec la ligne artifi cielle 13, le courant passant à travers l'am pèremètre 21 est moindre que précédemment. L'équivalent de transmission de la ligne de mesure est alors réduit au moyen du disque 13a jusqu'à ce que l'aiguille de l'ampèremètre 21 vienne occuper à nouveau le milieu de l'échelle graduée, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'elle occupe la même position que lors de l'étalon nage.
L'équivalent de transmission de la ligne L soumise à l'essai est évidemment égal à la valeur dont il a fâllu réduire l'équi valent de la ligne de mesure pour ramener l'aiguille de l'ampèremètre 21 au milieu de l'échelle. Cette valeur est indiquée par le dis que 13a qui est gradué de manière à fournir directement le nombre d'unités de longueur de câble formant l'équivalent de transmission de la ligne L.
La ligne artificielle d'étalonnage peut, si on le désire, être construite de manière que son équivalent de transmission soit parfois rendu supérieur ou inférieur à l'équivalent de transmission de la ligne de mesure.
De cette manière, dans le premier cas, l'installation peut servir pour mesurer des lignes ayant des équivalents de transmission plus grands que celui du circuit 13, et dans le deuxième cas, l'installation peut servir pour mesurer des lignes ayant des équivalents de trans mission négatifs par suite de la présence d'appareils translateurs. Par exemple, si la ligne artificielle d'étalonnage a un équivalent de transmission de 60 kilomètres, et si la ligne artificielle de mesure a un équivalent maximum de 40 kilomètres, l'installation décrite peut servir à mesurer des lignes ayant un équivalent de transmission aussi élevé que 60 kilomètres,
l'équivalent de trans mission de la ligne soumise à l'essai étant alors obtenu en ajoutant 20 kilomètres à la valeur indiquée par le disque. Semblablement, si la ligne d'étalonnage a un équivalent de transmission. de 20_ kilomètres, l'arrangement peut servir à mesurer des lignes ayant un équivalent de transmission aussi réduit que ?0 kilomètres, cet équivalent étant alors ob tenu en soustrayant 20 kilomètres de la va leur indiquée par le disque.
On doit observer que la ligne artificielle d'étalonnage peut être supprimée pour la mesure des lignes ayant des équivalents de transmission du même ordre que la ligne artificielle de mesure. Il suffit alors d'éta lonner le circuit récepteur pour une position quelconque définie du disque 13a et de régler ensuite celui-ci pour la mesure. L'emploi de la ligne artificielle d'étalonnage évite cepen dant la nécessité de mouvoir fréquemment le disque 13a dans l'un ou l'autre sens, des positions d'étalonnage aux positions de me sure, et l'orr économise ainsi un temps con sidérable, surtout quand un grand nombre de mesures doivent être faites.
Si la ligne L ne présente pas la même impédance aux deux extrémités, les impé dances des lignes artificielles placées dans les circuits<I>a</I> et<I>b</I> sont ajustées à la valeur de l'impédance de l'extrémité de la ligne à laquelle le circuit a est connecté, et l'impé dance du transformateur 8 est rendue égale a<B>i</B> l'impédance de l'autre extrémité de la ligne. De cette manière, les pertes par réflexion sont ramenées au minimum à chacune des extrémités de la ligne. Le générateur 1 peut être d'un type quelconque, mais il est pré férable qu'il fournisse un courant de fréquence variable dont l'onde présente titi voltage symétrique.
On peut, par exemple, utiliser soit un oscillateur du genre des tubes à décharges électriques, soit un générateur à fréquence unique ou multiple, et dans ce dernier cas, cette fréquence doit varier rapi dement suivant la série entière des ondes vocales ou suivant une partie de cette série, offrant ainsi un résultat s'approchant très fortement des conditions obtenues par les courants phoniques.
Si le circuit électrique soumis à l'essai présente la forme d'un circuit fermé, les deux extrémités aboutissant au même bureau, la mesure s'effectue d'une manière analogue, le circuit d'envoi étant connecté à l'une des extrémités de la ligne et le circuit récepteur à l'autre extrémité, mais au même bureau.
Installation allowing the determination of the transmission equivalent of an electric circuit. This invention relates to an installation for determining the transmission equivalent of an electrical circuit, such as, for example, a telephone line, and using a circuit arrangement having a known transmission equivalent for current. of a specific kind.
According to the invention, means are provided making it possible to connect the circuit to be measured in series with said arrangement of circuits, and in that means indicate the value by which the transmission equivalent of said arrangement must vary so that the assembly formed by the electrical circuit to be measured and said arrangement, combined with one another, offers a transmission equivalent equal to the originally determined equivalent of the arrangement of circuits alone.
By transmission equivalent of an electric circuit is meant the length of a standard cable for which the ratio between the values, at both ends of this cable length, of the intensities of a current passing through this cable is equal to ratio existing between the values, at the two ends of the electric circuit considered, of the intensities of the same current flowing through this circuit.
The invention is more easily understood from the detailed description of the installation shown in the attached drawing, and which gives ,. by way of example, one of the possible embodiments.
Let .1 and B be two offices linked by a line L for which the transmission equivalent is to be determined. The arrangement used for this test includes a dc send circuit connected to the line at office A. This circuit is formed by a generator 1 producing an alternating current, connected to the terminals of the primary winding of a protected or shielded transformer 3, the secondary winding of which, enclosing an ammeter 5, is connected to an artificial line which includes resistors 4 and Z. A capacitor 6, in series with the ammeter, prevents the passage of direct current in the event that a source providing such current is in the electrical circuit under test.
A variable resistor 2, inserted in the primary winding of transformer 3, regulates the starting current of the generator. It is desirable to use this artificial line in order to approximate the characteristic impedance of the circuit under test, so as to minimize any reflection losses which might occur. The impedance offered by resistor 4 is very low compared to the impedance of the circuit between the artificial line and the electrical circuit under test, which means that a very large part of the secondary current of transformer 3 passes through resistance 4.
The potential difference between the terminals of this resistor is therefore practically independent of the impedance of the circuit under test. A sending circuit b similar to this circuit <I> a, </I> is placed at the office <I> B </I> for a purpose explained in the remainder of the description.
The terminals of the line <I> L </I> to the office <I> B </I> are connected to a receiver circuit c when the switch 9 occupies the position indicated in dotted lines. This circuit c is connected to line L by a protected transformer or screen 8, comprising a capacitor 10 interposed in its primary winding, and which aims to prevent direct current from passing through this primary winding of the transformer and from neutralize the reactance of the coil. In order to minimize reflection losses at the junction point of line L and transformer 8, the impedance of the latter device must be such that it approximately equalizes the impedance of the line.
This is achieved by means of a variable bypass placed on the secondary winding of the transformer. A switch 11 connects the mentioned transformer, either with an artificial line 12 of constant impedance and called "artificial calibration line", or with an artificial line 13 of variable transmission equivalence and called "artificial measurement line". The artificial calibration line 12 is formed of two fixed resistors, one of which is placed in series in one of the conductors of this line and the other is in shunt on the two conductors of this line. The artificial measurement line 13 comprises a disc 13a making it possible to vary the transmission equivalent of this measurement line.
In the normal state, the needle of the disc 13a being in the position shown in the drawing, the transmission equivalent of the measuring line 13 is equal to the transmission equivalent of the calibration line 12. However, in the purpose explained below, the transmission equivalent of this line 13 can be changed by moving the needle of the disc 13a, which varies, in the opposite direction and at the same time, the resistance included in series with the one of the conductors of line 13 and the resistor placed in shunt on the two conductors of this line.
A switch 14 makes it possible to connect the other ends of one of these two lines to a potentiometer 15, which is connected to the high-impedance incoming circuit of an amplifier device comprising the three electric discharge tubes 16, 18 and 19 A fourth electric discharge tube 20 serves to rectify the current supplied by the positive amplifier device so that it can pass through a direct current ammeter 21. The low current flowing through the measuring circuit is therefore not only brought to an easily measurable value, but is also converted into a single direction current which can be measured by a DC instrument.
This was done in consideration that a similar instrument is better suited for low currents and is faster to operate than any ordinary ammeter for alternating currents. Due to the presence of the high resistance 22 connected to the circuit of the plate of the tube 19, and by the elimination of the battery ordinarily used to <B> supply </B> a negative potential to the grid, the energy of the direct current of the circuit is limited to a certain defined value, such that the ammeter 21 is protected against the action of abnormal potentials applied to the measuring circuit. A filter 17 prevents the currents induced in the line L by a foreign source from reaching the am permeter.
This filter is placed after the first tube of the amplifier device in order to prevent its impedance from exerting an influence on the impedance of the receiver circuit.
When using the installation described here, the receiver circuit c is first calibrated by means of a current coming from the circuit b, the switches 9, 11 and 14 being in the position shown in solid lines in the drawing. . The impedance of the artificial line included in the circuit b and the impedance of the transformer 8 are then adjusted so as to correspond approximately to the impedance of the line which must subsequently be subjected to the test. The current of the generator placed in the circuit% crosses the adjacent artificial line, the switch 9, the transformer 8, the calibration line 12, the amplifier, the filter and the rectifier, to finally arrive at the ammeter 21.
The potential difference applied to this circuit is proportional to the number marked by the ammeter -5 ', and the current transmitted by the circuit is proportional to the number indicated by the ammeter 21. The generator current is regulated by resistor 2 'until the ammeter 5' indicates the passage of a current of an arbitrarily fixed value, and the potentiometer 15 is adjusted until the needle of the ammeter 21 occupies a desired position, for example example the midpoint of the graduated scale.
The receiving apparatus being thus calibrated, the switches 9, 11 and 14 are brought into the positions indicated in dotted lines. The current coming from the circuit a then passes through the line L, the artificial measurement line 13, the amplifier; the filter, and the rectifier, to end at the ammeter 21. Resistance 4 is made equal to resistor 4 ', and resistor 2 is adjusted until the number marked by the ampere meter 5 is exactly that marked previously by ammeter 5 '. In this case, the voltage applied to the circuit during the test is the same as that used for calibration.
The transmission equivalent of the measuring line 13 being the same as that of the line 12, it follows that when the line L is in series with the artificial line 13, the current passing through the am permeter 21 is less than previously. The transmission equivalent of the measurement line is then reduced by means of the disc 13a until the needle of the ammeter 21 again comes to occupy the middle of the graduated scale, that is to say until she occupies the same position as when the stallion swims.
The transmission equivalent of the line L subjected to the test is obviously equal to the value of which it was necessary to reduce the equivalent of the measuring line to bring the needle of the ammeter 21 back to the middle of the scale . This value is indicated by the saying 13a which is graduated so as to directly provide the number of units of cable length forming the transmission equivalent of the line L.
The artificial calibration line can, if desired, be constructed so that its transmission equivalent is sometimes made higher or lower than the transmission equivalent of the measuring line.
In this way, in the first case, the installation can be used to measure lines having transmission equivalents greater than that of circuit 13, and in the second case, the installation can be used to measure lines having transmission equivalents of negative transmission due to the presence of translators. For example, if the artificial calibration line has a transmission equivalent of 60 kilometers, and if the artificial measurement line has a maximum equivalent of 40 kilometers, the described installation can be used to measure lines with a transmission equivalent as well. high as 60 kilometers,
the transmission equivalent of the line under test then being obtained by adding 20 kilometers to the value indicated by the disc. Similarly, if the calibration line has a transmission equivalent. of 20 kilometers, the arrangement can be used to measure lines having a transmission equivalent as small as 0 kilometers, this equivalent then being obtained by subtracting 20 kilometers from the value indicated by the disk.
It should be observed that the artificial calibration line can be omitted for the measurement of lines having transmission equivalents of the same order as the artificial measurement line. It is then sufficient to calibrate the receiver circuit for any defined position of the disc 13a and then to adjust the latter for the measurement. The use of the artificial calibration line, however, avoids the need to frequently move the disc 13a in either direction from the calibration positions to the measuring positions, and the ORR thus saves time. considerable, especially when a large number of measurements have to be made.
If the line L does not have the same impedance at both ends, the impedances of the artificial lines placed in the circuits <I> a </I> and <I> b </I> are adjusted to the value of the impedance of the end of the line to which circuit a is connected, and the impedance of transformer 8 is made equal to <B> i </B> the impedance of the other end of the line. In this way, the losses by reflection are reduced to a minimum at each end of the line. The generator 1 can be of any type, but it is preferable that it provides a current of variable frequency, the wave of which presents a symmetrical voltage.
One can, for example, use either an oscillator of the type of electric discharge tubes, or a generator with single or multiple frequencies, and in the latter case, this frequency must vary rapidly according to the whole series of the vocal waves or according to a part of this series, thus offering a result very close to the conditions obtained by phonic currents.
If the electrical circuit under test is in the form of a closed circuit, the two ends leading to the same office, the measurement is carried out in a similar manner, the sending circuit being connected to one end of the line and the receiver circuit at the other end, but at the same office.