CN2044075U - 电缆对线器 - Google Patents

Abstract

一种电缆对线器，由发讯器和检测器构成，发讯器在电缆的一端向各不同芯线同时发出各不相同的、带有一定特征的脉冲信号串，在电缆的另一端用检测器立即能将芯线号码显示出来，而且还能发现芯线与外皮、芯线与芯线之间的短路故障。

Description

一种电缆对线器，属数字式电子检测装置领域。

在将电缆接入系统前必须先进行对线工作，以往电缆对线是采用最原始的方法，即在一端将某一芯线与外皮短路，用电话通知另一端，另一端工作人员用电铃或万用表等逐线连接测试，直至铃响或万用表指示短路才表明找到所测芯线。从其过程看，这种方法工作量大，效率低且很难发现芯线与外皮间的短路故障。

本实用新型提出的电缆对线器能使对线工作迅速、准确地完成。这种对线器由发讯器和检测器两部分组成，检测时，发讯器向所有芯线同时发出不同的讯号，在电缆的另一端用检测器任意检测某一芯线，该芯线在发送端预先编好的号码立即就会在检测器上以数码形式显示出来。若芯线与外皮、芯线与芯线短路，这种故障也会在检测器中显示出来。

附图1和附图2分别是这种电缆对线器的发讯器部分的电路原理图和工作波形图；附图3和附图4分别是检测器部分的电路原理图和工作波形图；附图5和附图6分别是发讯器和检测器的实施例；附图7则为外观图。下面对照附图详述其结构和工作原理。

发讯器采用同步扫描方式工作，即每一路输出信号同步，而对某一路输出信号则采用同步信号加计数脉冲序列重复工作的方式。若总共有N个输出端，则每个输出端的信号均是在两个宽同步脉冲之间有N－1个计数脉冲序列，而第K（1≤K≤N）个输出端则恰好缺少第K个计数脉冲，这样就使得不同号码的输出端具有不同的信号特征。

附图1即为实现以上发讯功能的发讯器电路原理图。从图中可见，发讯器主要由时基电路（A）、计数器（B）、译码器（C）、单稳态触发器（D）和N个与门组成的输出门阵列（E）构成，其中时基电路输出端OUT同时接至CP端和输出门阵列的所有与门的一端；计数器输出与译码器输入相连，译码输出分别接至相应的输出门阵列中与门的另一输入端；译码器的结构使得当计数器累加值为K时第K个输出端出现一低电平脉冲，其余时刻该端均输出高电平，这种译码器的构成很简单，故不再详述；译码器的最后一输出端与单稳态触发器的上升沿触发端TR_＋相连；单稳态触发器的输出端Q与计数器清零端Cr相连，其 Q端与时基电路触发端TR相连。

工作时，时基电路发出脉宽T₀、占空比50％的计数脉冲，该脉冲一方面送入计数器进行加计数，同时送入输出门阵列，在一般情况下，由于译码器输出高电平，故计数脉冲直接从输出端输出；对于第K个译码器输出端，如前所述，当第K个计数脉冲到来时，将使其输出一低电平脉冲，从而使第K个输出端为零，这样第K个输出端就缺少第K个脉冲；当第N个译码器输出端为低电平时，预示着一个扫描周期的完成，当其向高电平跳变时，触发单稳态触发器，触发器输出端Q为高电平，给计数器清零， Q输出端输出低电平，强迫时基电路停振而输出高电平，这就产生一个宽的同步脉冲，其宽度为单稳态触发器的tw时间，通常tw为5～15T₀，设为T₁。过了tw时间后单稳态触发器恢复稳态，新的一轮扫描重新开始。工作波形如图2所示。

检测器的主要功能是将不同芯线上的脉冲信号特征识别出来，并将其位置（亦即代表芯线的号码）用十进制数显示出来，同时还要求其能够对芯线的断线、短路故障作出反映。

如附图2所示，检测器包括由具有斯密特触发性质的反相器N₁、N₂组成的整形电路（A），单稳态触发器DW₁、DW₂与非门AN₁AN₂、计数器（B）、锁存器（C），译码器（D），驱动器（E）和显示器（F），其中整形电路（A）的输出同时接至DW₁、DW₂的下降沿触发端TR_1－、TR_2－；DW₁的输出Q₁接至AN₂一输入端；DW₂输出 Q同时接至AN₁的一输入端与计数器CP端；AN₁另一输入端与N₁输出相连，其输出同时与AN₂另一输出端和锁存器解锁控制端LE相连；计数器、锁存器、译码器、驱动器和显示器的输出、输入依次相连，连接关系已为大家所熟悉，故不再详述。（实际上已有锁存、译码、驱动“三位一体”的集成块问世，如4513等）。

当无信号输入时，DW₁、DW₂的TR_1－、TR_2－输入高电平、Q₁、 Q₂分别为低、高电平（稳态）、AN₂输出“1”，计数器清零。

当检测信号时，经N₁、N₂进入TR_1－、TR_2－的计数脉冲下降沿触发DW₁、DW₂、使其进入暂稳态。先分析Q₁状态，由于DW₁的tw₁调整为T₀≤tw₁＜T₁，故一般情况下Q₁维持高电平，仅当同步脉冲即将结束前一小段时间内（（T₀＋T₁）－tw₁）下跳为低电平，但当同步脉冲下降沿一到又跳变为高电平，在这期间AN₂输出为“1”故计数器清零，而在这以外时段内，因一般AN₁输出为“1”（后面分析），故AN₂输出为“0”，计数器计数。下面在考察 Q₂，因DW₂的tw₂调整为T₀＜tw₂＜2T₀，故计数脉冲下降沿使 Q₂形成下降沿，过tw₂后回跳为“1”而形成上升沿，这上升沿进入CP计数，由此可见对于一般计数脉冲，N₁输出与 Q₂输出信号不能同时为“1”，故AN₂输出为“1”。而当计数脉冲“特征”（即缺一脉冲）出现时，此时N₁输出为“1”， Q₂亦为“1”故AN₁输出为“0”，进入LE端使锁存器解锁，计数器读数恰好表示脉冲“特征”所处位置）进入锁存器并译码、显示出来，“特征”过后LE恢复高电平，显示内容由于锁存器的闭锁而不再改变， 显示。

从Q₁若有引线引至驱动器消隐控制端（带消隐功能的驱动器已有集成块出售），则当无输入信号时，（即不接触线时），由于Q₁为“0”，故显示器呈消隐状态，从而可节约电源。

当芯线与外皮短路时，输入为“0”，此时在跨接于Tr₁与DW₁翻转电位控制端C的R₁、D₁作用下，维持Q₁为“1”，而 Q₂为零，故AN₁输出为“0”，解锁，AN₂输出为“1”，计数器清零，同时消隐控制端为“1”故不消隐，显示为0，表示短路。当芯线之间短路时，经分析可发现最终显示器由于快速交替显示两个号码而呈闪烁现象，这样就能判别线间短路故障。

附图5、6绘出实施例。其中芯线数N取100。

在发讯器中，时基电路选用双时基IC556的一个时基部分，发出周期为2ms，占空比为50％的计数脉冲；计数器选用4520，它是双四位二进制同步计数器，联级使用组成八位二进制计数器；译码器采用1个4515与7个4515两级译码方案，由Y¹ ₁至Y⁷ ₄构成100个输出；单稳态触发器由4098的一半构成，tw为13ms；输出门阵列简单地采用二极管与门。具体连线不复杂，故不再详述。双时基IC556的另一个时基电路与外部LED等组成一比较振荡器，当电压低于一定值时使其工作而引起LED闪烁，它原理不复杂故不再详述。

Claims (6)

1、一种电缆对线器的发讯器，由外壳和内部电路组成，其特征在于：

其内部电路部分包括时基电路(A)、计数器(B)、译码器(C)、单稳态触发器(D)和N个与门组成的输出门阵列(E)，其中：

(1)时基电路输出端OUT同时接至计数器CP端和输出门阵列所有与门的一端；

(2)计数器输出与译码器输入相连，译码器输出分别接至相应的输出门阵列中的与门的另一输入端；

(3)译码器的最后一输出端与单稳态触发器上升沿触发端TR+相连；

(4)单稳态触发器的Q输出端和 Q输出端分别与计数器清零端Cr和时基电路触发端TR相连；

(5)译码器的设置使得计数器累加值为K(1≤K≤N)时第K个输出端输出一低电平脉冲，其余时刻该端输出高电平；

(6)当时基电路发出的计数脉冲脉宽To，占空比50%时，单稳态触发器的tw为5～15To。

2、一种电缆对线器的检测器，由外壳和内部电路组成，其特征在于：

其内部电路部分包括由具有斯密特触发性质的反相器N₁、N₂组成的整形电路（A），单稳态触发器DW₁、DW₂，与非门AN₁、AN₂，计数器（B），锁存器（C），译码器（D），驱动器（E）和显示器（F），其中：

（1）整形电路（A）的输出同时接至DW₁、DW₂的下降沿触发端TR_1－、TR_2－；

（2）DW₁的输出Q₁接至AN₂一输入端；

（3）DW₂输出 Q₂同时接至AN₁的一输入端与计数器CP端；

（4）AN₁另一输入端与N₁输出相连，其输出同时与AN₂另一输出端和锁存器解锁控制端LE相连；

（5）DW₁的tw₁满足T₀《tw₁＜T₁，DW₂的tw₂满足T₀＜tw₂＜2T₀，T₁为同步脉冲宽度。

3、如权利要求1所述发讯器，其特征在于：

（1）时基电路选用556中的一个时基部分，产生脉冲周期为2ms，占空比为50％；

（2）计数器选用4520，联级使用；

（3）译码器采用1个4515和7个4515两级译码方式；

（4）单稳态触发器由4098的一半构成，tw为13ms；

（5）输出门阵列中的与门为两极管与门。

4、如权利要求2所述检测器，其特征在于，

（1）N₁、N₂、AN₁和AN₂分别为4093中四个与非门；

（2）DW₁、DW₂分别为4098中的两个单稳态触发器；

（3）4098的“2”、“5”脚间接有R₁和D₁；

（4）计数器采用4518，极联使用；

（5）锁存器、译码器、驱动器由两个4513实现；

（6）显示器选用两个FND500数码管；

（7）DW₁的tw₁为10ms，DW₂的tw₂为1.5ms。

5、如权利要求2或4所述检测器，其特征在于：

从DW ₁ 的Q ₁ 输出端有一线连至驱动器消隐控制端。

6、如权利要求4所述检测器，其特征在于：

从DW₁的Q₁输出端至驱动器消隐控制端 BI之间串有R₂和D₂，电源V_DD与地之间串有R₃和C₁，其中点与 BI相连。

Images