DE1219585B - Anordnung zum Ermitteln von Fehler- oder Inhomogenitaetsstellen elektrischer Leitungen - Google Patents

Anordnung zum Ermitteln von Fehler- oder Inhomogenitaetsstellen elektrischer Leitungen

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DE1219585B
DE1219585B DES77192A DES0077192A DE1219585B DE 1219585 B DE1219585 B DE 1219585B DE S77192 A DES77192 A DE S77192A DE S0077192 A DES0077192 A DE S0077192A DE 1219585 B DE1219585 B DE 1219585B
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Siemens AG
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/11Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Description

  • Anordnung zum Ermitteln von Fehler- oder Inhomogenitätsstellen elektrischer Leitungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Ermitteln von Fehler- oder Inhomogenitätsstellen elektrischer Leitungen, die auf der Impulsreflexionsmethode beruht und Mittel zum Darstellen des zeitlichen Verlaufs des reflektierten, periodisch wiederholten und durch Impulsentzerrungsmittel von den beim Durchlaufen der Leitung entstandenen Verzerrungen befreiten Impulswellenzuges auf der Schreibfläche einer Auswerteeinrichtung (Oszillograph, Schreiber), insbesondere eines Elektronenstrahl-Oszillographen, aufweist.
  • Nach der bekannten Impulsreflexionsmethode werden die Fehler- oder Inhomogenitätsstellen einer Leitung bzw. eines Kabels dadurch festgestellt, daß Prüfimpulse geeigneter Form auf den Leitungseingang gegeben werden und die beim Durchlaufen der Leitung an den Fehlerstellen entstehenden, an den Leitungseingang zurückkommenden Reflexionsspannungen empfangen und ausgewertet werden. Die Größe der Reflexionsspannungen läßt hierbei einen Rückschluß auf die Größe des Fehlers zu, während ihre Phasenlage bzw. ihre Laufzeit in bezug auf die gesendeten Prüfimpulse auf die Entfernung der Fehlerstellen vom Leitungseingang schließen läßt.
  • Die Auswertung wird dabei üblicherweise so vorgenommen, daß der Strahl einer Elektronenstrahlröhre in horizontaler Richtung synchron mit der gesendeten Prüfimpulsfolge zeitlinear abgelenkt wird und die empfangenen Reflexionsspannungen der vertikalen Ablenkvorrichtung zugeführt werden, so daß sie auf dem Bildschirm als Auslenkungen von der horizontalen Zeitachse erscheinen. Ein bestimmter Abschnitt auf der Zeitachse entspricht hierbei einer bestimmten Impuislaufzeit und somit in weiterer Folge einer bestimmten Strecke auf der Leitung, gemessen vom Leitungseingang.
  • Wenn die Impulsreflexionsmethode zu exakten Meßergebnissen führen soll, ist es bekanntlich erforderlich, die frequenzabhängigen Dämpfungseigenschaften der Leitung bzw. des Kabels zu berücksichtigen. Der starke Anstieg der Leitungsdämpfung für höhere Frequenzen führt nämlich dazu, daß ein die Leitung durchlaufender Impuls in den höheren Frequenzen seines Frequenzspektrums stärker gedämpft wird, so daß eine Verformung eintritt, die sich hauptsächlich in einer Abrundung der Impulsflanken und -ecken äußert. Da diese Impulsverformung mit dem Anwachsen der durchlaufenen Leitungslängen progressiv in Erscheinung tritt, können weiter vom Leitungseingang entfernte Fehler- bzw.
  • Inhomogenitätsstellen ohne zusätzliche kompensierende Maßnahmen nur ungenau ausgewertet werden.
  • Bei den bekannten Meßanordnungen wird daher eine Kompensation der Impulsverzerrungen in der Weise vorgenommen, daß die ausgesendeten Prüfimpulse und/oder die empfangenen Reflexionsspannungen über Entzerrungsglieder geführt werden, die in ihrem Frequenzgang einstellbar ausgebildet sind, und zwar derart, daß eine möglichst weitgehende Entzerrung der empfangenen Reflexionsspannungen für verschiedene und insbesondere möglichst für alle vorkommenden Leitungslängen bzw.
  • Gesamtlaufzeiten wahlweise einstellbar ist. Die Gesamtlaufzeit setzt sich hierbei zusammen aus der Teillaufzeit des auf die Leitung gegebenen Prüfimpuls es bis zum Erreichen der betrachteten Fehlerstelle und aus der Teillaufzeit der dort gebildeten Reflexionsspannungen bis zum Leitungseingang zurück. Als Entzerrungsglieder werden z. B. Verstärker verwendet, die in ihrem Verstärkungsgrad und Frequenzgang entsprechend regelbar sind, oder es werden passive Dämpfungsvierpole mit regelbaren bzw. wahlweise einschaltbaren Schaltelementen vorgesehen, deren Frequenzcharakteristik sich jeweils entsprechend verändert. Zur automatischen, stetigen Entzerrung des Reflexionsbildes der gesamten Leitung müssen die Entzerrungsglieder zeitabhängig geregelt bzw. umgeschaltet werden, wobei sich der Regelvorgang periodisch mit der Folgefrequenz der Prüfimpulse wiederholt und somit extremen Zeitbedingungen genügen muß. Bei einer bekannten Anordnung dieser Art (deutsche Patentschrift 1010 633) ist außer einem Elektronenstrahl-Oszillographen zur Darstellung des gesamten Reflexionsbildes der Leitung noch ein weiterer Elektronenstrahl-Oszillograph vorgesehen, der einen beliebig wählbaren Leitungsabschnittt stark zeitachsengedehnt aufzeichnet. Zum Zwecke der Entzerrung dieses »Lupenbildes« ist den vertikalen Ablenkorganen; des letztgenannten Oszillographen ein stetig einstellbarer Entzerrer vorgeschaltet, der von der Zeitablenkspannung des erstgenannten Oszillographen gesteuert wird.
  • Eine wesentliche Verringerung des schaltungstechnischen Aufwandes für die linpulsentzerrung ergibt sich bei einer anderen bekannten Anordnung (deutsche Patentschrift 1037587) zwar dadurch, daß man die gesamte Leitungslänge in vorgegebene Meßabschnitte unterteilt und die Entzerrungsglieder für jeden einzelnen Meßabschnitt jeweils auf einen festen, für ihn eigentümlichen und optimalen Frequenzgang einstellt, jedoch ist hiermit lediglich eine stufenweise und somit rehativ ungenaue Entzerrung des Reflexionsbildes möglich.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerteeinrichtung eine an sich bekannte, stroboskopisch arbeitende Abtaststufe vorgeschaltet ist, in der durch Vergleich einer Bereich-Sägezahnspannung mit einer im Verhältnis dazu sich langsam ändernden Vergleichsspannung Abtastimpulse für die darzustellende Wellenform erzeugt werden, und daß - im Sinne der Erzielung einer zeitachsengedehnten, stetig entzerrten Darstellung in mindestens zwei Teilabschnitten -a) die Impulsdauer der Bereich-Sägezahnspannung so gewählt ist, daß sie nur einem vorgegebenen Teilabschnitt des reflektierten Impulswellenzuges bzw. der Prüflingslänge entspricht, b) Verzögerungsmittel vorgesehen sind, die den zeitlichen Einsatz des Bereich-Sägezahnimpulses mit jeder Periode der sich langsam ändernden Vergleichsspannung zu- oder abnehmend um die Dauer eines oder mehrerer Impulse der Bereich-Sägezahnspannung verzögern, c) die Impulsentzerrungsmittel in Abhängigkeit von der Vergleichsspannung stetig sowie in Abhängigkeit von einer mit der Vergleichsspannung synchronisierten Impulsspannung stufenweise einstellbar ausgebildet sind.
  • Die Anordnung nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine automatische, stetige Impulsentzerrung für jeden Punkt eines Reflexionsbildes bei einer gleichzeitigen, bedeutenden Verringerung des schaltungstechnischen Aufwandes in denEntzerrungsmitteln gegenüber den bekannten Anordnungen mit stetiger Entzerrung erzielt wird. Hier liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einer stroboskopischen Abtastung des reflektierten Impulswellenzuges jeweils nur der abgetastete Momentanwert des Reflexionsbildes entzerrt zu werden braucht, um eine stetige Impulsentzerrung zu erreichen, wobei die entsprechende Einstellung der Entzerrungsmittel jeweils bis zum Beginn des nächsten Tastvorganges beibehalten werden kann. Die zu diesem Zeitpunkt erfolgende Änderung der Einstellung derEntzerrungsmittel ist jedoch infolge der nur geringen gegenseitigen Phasenverschiebung der beiden nacheinander abgetasteten Momentanwerte in bezug auf die Prüfimpuls-Spannungsperiode relativ klein. Hieraus folgt, daß die Einstellung der Entzerrungsmittel keinen extremen zeitlichen Bedingungen genügen muß, wie es bei den herkömmlichen Meßanordnungen der Fall ist, bei denen die Impulsentzerrung periodisch mit der Folgefrequenz der hochfrequenten Prüf- impulse jeweils durchlaufend für das gesamte dargestellte Reflexionsbild erfolgt. Hinzu kommt, daß die stetige Impulsentzerrung bei der Anordnug nach der Erfindung lediglich eine Restverzerrung kompensieren muß, die nach der stufenweisen Kompensation der Verzerrungen für die einzelnen Meßabschnitte noch übrigbleibt.
  • Es ist an sich bekannt, zur Aufzeichnung von Impulsspannungen hoher Folgefrequenz ein stroboskopisches Abtastverfahren zu benutzen. Hiernach wird innerhalb jeder Periode der Impulsspannung ein Momentanwert abgetastet, wobei die Momentanwerte aufeinanderfolgender Perioden jeweils um einen geringen Betrag gegeneinander phasenverschoben sind. Werden die einzelnen Momentanwerte dann als Funktion der sogenannten stroboskopischen Zeitablenkspannung aufgezeichnet, so ergibt sich punktweise ein Abbild der Impulsspannungskurve, das mit der niedrigen Ablenkgeschwindigkeit der stroboskopischen Zeitablenkung durchlaufen wird und mittels eines Registriergerätes, z. B, eines Blattschreibers, nachgezeichnet werden kann.
  • Eine bekannte Anordnung dieser Art (Philips) Technische Rundschau, August 1950, S. 52 bis 60) weist einen mit der abzutastenden Impulsspannung synchronisierten Impulsgenerator auf, der die Abtastimpulse liefert. Zum Zwecke der stroboskopischen Phasenverschiebung der Abtastimpulse werden diese durch eine zusätzliche Modulationsspannung phasenmoduliert, wobei die Modulationsspannung durch ihre Amplitude die Größe eines abtastbaren Teilbereiches der Impulsspannung definiert. Die Lage dieses Teilbereiches innerhalb der Impulsspannungsperiode wird dabei durch die Phasenrelation der unmodulierten Abtastimpulse zu der Impulsspannung bestimmt. Verändert man bei kleiner Amplitude der Modulationsspannung diese Phasenrelation, so verschiebt sich der abtastbare Teilbereich der Impulsspannung innerhalb der Periode. Dabei wird die Modulationsspannung als stroboskopische Zeitablenkspannung einem Elektronenstrahl-Oszillographen zugeführt, dessen vertikale Ablenkorgane gleichzeitig mit den abgetasteten Momentanwerten der Impulsspannung beaufschlagt werden. Somit ergibt sich auf dem Bildschirm eine stark zeitachsengedehnte Darstellung eines auswählbaren Teilbereiches der Impulsspannung im Sinne eines »Lupenbildes«. Bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch weder eine automatische Darstellung mehrerer zeitachsengedehnter Teilbereiche zeitlich nacheinander noch eine damit gekoppelte Amplitudenbeeinflussung der dargestellten Impulsspannung möglich.
  • Bei einer weiteren bekannten stroboskopischen Abtaststufe (NTZ 1957, H. 3, S. 135 bis 140) wird eine mit einer abzutastenden Impulsspannung synchronisierte Bereich-Sägezahnspannung erzeugt, die mit einer sich im Verhältnis zur Periodendauer der Impulsspannung langsam ändernden stroboskopischen Vergleichsspannung in der Weise verglichen wird, daß bei Amplitudengleichheit jeweils ein Abtastimpuls gebildet wird. Diese Abtaststufe wird jedoch nicht so betrieben, daß eine zeitachsengedehnte Darstellung eines Teilbereiches der Impulsspannung entsteht oder daß eine amplitudenmäßige Beeinflussung der abzutastenden Impulsspannung in Abhängigkeit von der stroboskopischen Vergleichsspannung erfolgt.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Ein Impulsgenerator 1 wird zur Synchronisation eines die Prüfimpulse üblicher Form aussendenden Impulsgebers 2 verwendet. Die Prüfimpulse gelangen über eine Brückenschaltung 3 auf die in bezug auf Fehler- oder Inhomogenitätsstellen auszumessende elektrische Leitung X, die mit ihren Eingangsklemmen in einen Brückenzweig eingefügt ist, wobei gleichzeitig ein Brückenvergleichszweig durch eine Leitungsnachbildung 4 gebildet wird. Die Brückenschaltung, die durch zwei weitere ohmsche WiderständeR vervollständigt wird, bewirkt dabei, daß die Prüfimpulse wohl auf die Leitung X, jedoch nicht an den Eingang eines nachgeschalteten Differenzverstärkers 5 gelangen. Dieser wird lediglich von den auf der Leitung gebildeten und vom Brückenausgang unsymmetrisch abgegebenen Reflexionsspannungen beeinflußt. Vom Ausgang des Differenzverstärkers gelangen die empfangenen Reflexionsspannungen über einstellbare Entzerrungsmittel 6 zu einer Mischeinrichtung 7.
  • Gesteuert von dem Impulsgenerator 1 und damit synchron mit den Prüfimpulsen läuft eine zu einer stroboskopischen Abtaststufe A gehörende Verzögerungsschaltung 11 an, die mit einer bestimmten, einstellbaren zeitlichen Verzögerung einen Bereich-Sägezahngenerator 12 auslöst. Die von diesem erzeugte, verzögerte Sägezahnspannung, die im folgenden als Bereich-Sägezahnspannung bezeichnet ist, definiert innerhalb der Periode der Prüfimpulsspannung mittels der Sägezahnbreite jeweils ein kleineres Zeitintervall bzw. ein Reflexions-Teilbild in dem die Reflexionsspannungen ausgewertet werden sollen. Die durch 12 erzeugte Bereich-Sägezahnspannung wird dem einen Eingang einer Spannungsvergleichsschaltung 13 zugeführt. Der andere Eingang von 13 ist mit einem Bereich-Sägezahngenerator 14 verbunden, der eine sich im Verhältnis zur Bereich-Sägezahnspannung langsam ändernde Vergleichsspannung erzeugt und vom Impulsgenerator 15 synchronisiert wird. Die Vergleichsspannung dient dabei in vorteilhafter Weise gleichzeitig als Zeitablenkspannung für die stroboskopische Auswerteeinrichtung. Dabei ist die Folgefrequenz des Impulsgenerators 15 bzw. die Frequenz der stroboskopischen Vergleichsspannung um Größenordnungen kleiner als die Folgefrequenz des Impulsgenerators 1 und damit auch des Bereich-Sägezahngenerators 12.
  • In der Spannungsvergleichsschaltung 13 wird jedesmal, wenn die Anstiegsflanke eines von 12 gebildeten Bereich-Sägezahnes den Momentanwert der Vergleichsspannung von 14 erreicht, ein Ausgangsimpuls erzeugt, der einen nachgeschalteten Impulsgeber 16 zur Bildung eines Nadelimpulses veranlaßt. Diese Nadelimpulse liegen entsprechend der langsam ansteigenden Vergleichsspannung an jeweils geringfügig gegeneinander verschobenen Punkten der Anstiegsflanken der von 12 erzeugten Bereich-Sägezähne und sind dementsprechend von Periode zu Periode der Reflexionsspannung jeweils um einen gewissen kleinen Betrag gegeneinander phasenverschoben. Die Nadelimpulse werden der Mischeinrichtung 7 zugeführt, die z.B. als Gegentaktmodulatorschaltung ausgebildet ist, und schalten diese für die ankommende Reflexionsspannung jeweils durchlässig. Entsprechend der durch die Funktion der Spannungs- vergleichsschaltung 13 festgelegten zeitlichen Folge der einzelnen Nadelimpulse wird daher die empfangene Reflexionsspannung in jeder Periode einmal für eine sehr kurze Zeit an den Ausgang der Mischeinrichtung 7 durchgeschaltet, so daß jeweils ein Momentanwert abgetastet werden kann. Da die Momentanwerte aufeinanderfolgender Perioden jeweils geringfügig gegeneinander phasenverschoben sind, erfolgt gewissermaßen eine punktweise stroboskopische Abtastung der Reflexionsspannungen mit der relativ niedrigen Frequenz der stroboskopischen Zeitablenkung. In einem nachgeschalteten integrierenden Bandfilter 8 werden die abgetasteten Momentanwerte der Reflexionsspannungen durch die Ausnutzung der Speicherwirkung zu Impulsen wesentlich größerer Länge umgeformt, die praktisch ineinander übergehen, so daß die Ausgangsspannung des Filters 8 die Reflexionsspannungskurve gewissermaßen nachzeichnet, jedoch mit der niedrigen Frequenz der stroboskopischen Zeitablenkspannung. Im Niederfrequenzverstärker 9 wird diese Ausgangsspannung verstärkt und sodann der vertikalen Ablenkvorrichtung des Zweikoordinatenschreibers 10 zugeführt. Die horizontale Ablenkvorrichtung wird hierbei entweder, wie schon erwähnt, von der von 14 erzeugten stroboskopischen Vergleichsspannung beeinflußt oder bei einer Ausbildung der Auswerteeinrichtung als Streifenschreiber in der Weise betätigt, daß eine kontinuierliche Vorschubbewegung des Aufzeichnungsträgers unabhängig von der stroboskopischen Vergleichsspannung entsteht.
  • Zur automatischen stetigen Impuls entzerrung wird dabei der Frequenzgang der einstellbaren Entzerrungsmittel 6, die zweckmäßigerweise als Verstärker mit regelbarer Frequenzcharakteristik und regelbarem Verstärkungsgrad oder als passiver Dämpfungsvierpol mit umschaltbaren Schaltelementen im Längs- und Querzweig ausgebildet sind, durch Zuführung einer Regel- bzw. Steuerspannung an entsprechende Einstellglieder auf den jeweils gewünschten Verlauf eingestellt.
  • Zum Zwecke einer kontinuierlichen Entzerrung während einer fortlaufenden Aufzeichnung eines Reflexions-Teilbildes wird dabei die vom Sägezahngenerator 14 erzeugte stroboskopische Vergleichsspannung selbst als Regel- bzw. Steuerspannung zur stetigen Einstellung der Entzerrungsmittel 6 verwendet. Hierbei ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß die periodische stetige Einstellung des Entzerrungsgliedes 6 bei voller Entzerrungswirkung nicht mit der Frequenz der Prüfimpulsspannung, sondern nur mit der um Größenordnungen niedrigeren Frequenz der stroboskopischen Zeitablenkspannung bzw. mit der Folgefrequenz des Impulsgenerators 15 zu erfolgen braucht. Es werden hierdurch sowohl die Zeitbedingungen an die einzelnen Teilschaltungen der Entzerrungsmittel 6 wesentlich herabgesetzt, als auch die Betriebsbedingungen für die eigentlichen Umschaltorgane derart vereinfacht, daß an Stelle von elektronischen Schaltern ohne Beeinträchtigung der Funktionssicherheit einfache mechanische Schalter verwendet werden können.
  • Durch die Phasenlage der von 12 erzeugten Bereich-Sägezähne innerhalb der Periode der Prüfimpulsspannung werden jeweils vorgegebene Meßab schnitte auf der zu untersuchenden Leitung gebildet, wobei zusätzlich eine stufenweise Einstellung der Entzerrungsmittel 6 von Meßabschnitt zu Meßabschnitt erfolgt. Die vom Impulsgenerator 15 gebildeten, die stroboskopische Vergleichsspannung synchronisierenden Impulse dienen dabei als Steuerbefehle zur stufenweisen Einstellung der Entzerrungsmittel 6. Zur gleichzeitigen Umschaltung auf die einzelnen Meßabschnitte, d. h. Reflexions-Teilbilder, des gesamten Reflexionsbildes wird dabei die Verzögerungsschaltung 11 durch den Impulsgenerator 15 in der Weise beeinflußt, daß durch die Synchronisationsimpulse von 15 jeweils eine Weiterschaltung der zeitlichen Verzögerung in den für die einzelnen Meßabschnitte vorgesehenen zeitlichen Stufen erfolgt, was in der Zeichnung durch eine Verbindungsleitung zwischen 15 und 11 angedeutet ist.
  • Falls eine automatische Aufzeichnung des gesamten, abschnittsweise entzerrten Reflexionsbildes in der Weise erfolgen soll, daß die einzelnen Meßabschnitte in jeweils eigenen Zeilen untereinander dargestellt werden, können die zur Zeilenumschaltung erforderlichen Schaltmaßnahmen ebenfalls in vorteilhafter Weise von der stroboskopischen Vergleichsspannung bzw. von den sie auslösenden Synchronisationsimpulsen abgeleitet werden. Zu diesem Zweck ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein Generator 17 vorgesehen, der eine treppenförmige Ausgangsspannung erzeugt, wobei die einzelnen Treppenstufen im Takt der von 15 erzeugten Synchronisationsimpulse eingeschaltet werden. Diese Treppenspannung wird der vertikalen Ablenkvorrichtung des Zweikoordinatenschreibers 10 zugeführt und bewirkt eine Einstellung auf verschiedene, untereinander angeordnete Zeilen.
  • Hierbei ist es als wesentlicher Vorteil anzusehen, daß bei Anwendung der stroboskopischen Abtastung der dazu erforderliche, die stroboskopische Vergleichsspannung synchronisierende Impulsgenerator (im dargestellten Ausführungsbeispiel mit 15 bezeichnet) gleichzeitig eine Steuerzentrale darstellt, die einerseits die zur gegenseitigen Abgrenzung der in den einzelnen Zeilen darzustellenden Reflexions-Teilbilder erforderlichen Schaltmaßnahmen sowie andererseits die zur Einstellung auf die entsprechenden Zeilen erforderlichen Schaltmaßnahmen automatisch und zeitrichtig steuert. Die Abgrenzung der einzelnen Reflexions-Teilbilder erfolgt hierbei durch Steuerung der Verzögerungsschaltung 11, die Einstellung auf die entsprechenden Zeilen durch Steuerung des Generators 17. Auch hierbei ist beachtlich, daß die niedrige Steuerfrequenz eine sehr einfache Durchbildung der Steuerorgane, beispielsweise unter Verwendung mechanischer Schalter, gestattet.
  • Durch eine geeignete zusätzliche Einstellung von zeitbestimmenden Gliedern des Bereich-Sägezahngenerators 12 kann eine Verkürzung oder Verlängerung der jeweils einem Meßabschnitt zugeordneten Bereich-Sägezahnimpulse erzielt werden. Bei einer Verkürzung umfaßt dann das in der betreffenden Zeile dargestellte Reflexions-Teilbild nur einen Teil des Meßabschnittes, welches über der ganzen Zeilenlänge gedehnt dargestellt werden kann, während eine Verlängerung der Sägezahnimpulse dazu führt, daß das Reflexionsbild eines gegenüber dem betrachteten Meß abschnitt vergrößerten Leitungsstückes dargestellt wird. Im letzteren Fall tritt zwischen den Reflexions-Teilbildern zweier aufeinanderfolgender Zeilen jeweils eine gewisse tiberlappung ein.
  • An Stelle der im Ausführungsbeispiel nach der Zeichnung dargestellten zweifachen Steuerung der Entzerrungsmittel 6 können - gemäß einer Abwandlung des Erfindungsgedankens - die Impulsentzerrungsmittel 6 auch nur in Abhängigkeit von der durch 14 gelieferten Vergleichsspannung stetig einstellbar ausgebildet sein, während die stufenweise Entzerrung für die Teilabschnitte durch eine an sich bekannte Eichung der Schreibfläche der Auswerteeinrichtung verwirklicht wird.
  • In diesem Fall ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Steuerung des die jeweilige Zeile festlegenden Generators 17 durch die von 15 erzeugten Synchronisationsimpulse bereits insofern als stufenweise Steuerung eines Entzerrungsmittels anzusehen, als für jede Zeile eine eigene Eichkurve bzw.
  • -tabelle verwendet wird, und die Amplitude der von 17 erzeugten Spannung jeweils bereits ein eindeutiges Kriterium dafür ist, nach welcher Eichkurve das betrachtete Reflexions-Teilbild auszuwerten ist.
  • Als Sichtgerät zur rein optischen Anzeige des Reflexionsbildes dient ein Elektronenstrahl-Oszillograph 18, dem einerseits die stroboskopische Vergleichsspannung von 14 als Zeitablenkspannung und andererseits die Ausgangsspannung des Niederfrequenzverstärkers 9 sowie die Treppenspannung des Generators 17 zugeführt wird. Hierbei ist es zweckmäßig, einen Bildschirm mit großer Nachleuchtdauer zu verwenden oder die Folgefrequenz des Impulsgenerators 15 zur deutlichen Darstellung auf der Kathodenstrahlröhre gegenüber der für die bloße Registrierung des Zweikoordinatenschreibers 10 benötigten Folgefrequenz etwas zu erhöhen.
  • Mit 19 ist ein Gleichspannungsgenerator bezeichnet, der eine Spannung einstellbarer Amplitude erzeugt. Diese wird dem einen Eingang einer Spannungsvergleichsschaltung 20 zugeführt, deren anderer Eingang mit der von 12 erzeugten Bereich-Sägezahnspannung beaufschlagt wird. Bei Amplitudengleichheit beider zugeführterSpannungen wird in 20 jeweils ein Ausgangsimpuls gebildet, der in einem nachgeschalteten Impulsgeber 21 einen Nadelimpuis auslöst. Die auf diese Weise erzeugten Nadelimpulse liegen bei unveränderter Einstellung der Verzögerungsschaltung 11 innerhalb jeder Periode der Prüfimpulsspannung an der gleichen Stelle, so daß hierdurch in an sich bekannter Weise ein bestimmter Punkt des Reflexionsbildes kenntlich gemacht werden kann. Bei einer Amplitudenänderung am Gleichspannungsgenerator 19 verschiebt sich dieser Punkt entsprechend innerhalb der Periode. Zur Kennzeichnung dieses Punktes, der bei einer entsprechenden Eichung des Gleichspannungsgenerators 19 als verschiebbare Zeit- oder Entfernungsmarke zur genauen Lagebestimmung einzlner Fehlerstellen auf der Leitung dienen kann, werden die Nädelampulse über eine Leitung 22 entweder der vertikalen Ablenkvorrichtung des Zweikoordinatenschreibers 10 zugeführt, wobei eine als Strichmarke erkennbare Auslenkung entsteht, oder man führt die Nadelimpulse der Intensitätssteuerelektrode des Elektronenstrahl-Oszillographen 18 zu, wobei der zu kennzeichnende Punkt des Reflexionsbildes hell- oder dunkelgetastet wird. Infolge der relativ langsamen Zeitablenkgeschwindigkeit in den Auswerteeinrichtungen 10 bzw. 18 fügen sich die Zeit- bzw. Entfernungsmarken mit großer Deutlichkeit und Schärfe in das Reflexionsbild ein, so daß eine exakte Ablesung ermöglicht wird.

Claims (8)

  1. Patentansprüche: 1. Anordnung zum Ermitteln von Fehler- oder Inhomogenitätsstellen elektrischer Leitungen, die auf der Impulsreflexionsmethode beruht und Mittel zum Darstellen des zeitlichen Verlaufs des reflektierten, periodisch wiederholten und durch Impulsentzerrungsmittel von den beim Durchlaufen der Leitung entstandenen Verzerrungen befreiten Impulswellenzuges auf der Schreibfläche einer Auswerteeinrichtung (Oszillograph, Schreiber). insbesondere eines Elektronenstrahl-Oszillographen, aufweist, d a d u r c h g e k e n II-z e i c h n e t, daß der Auswerteeinrichtung eine an sich bekannte, stroboskopisch arbeitende Abtaststufe (A) vorgeschaltet ist, in der durch Vergleich einer Bereich-Sägezahnspannung mit einer im Verhältnis dazu sich langsam ändernden Vergleichsspannung Abtastimpulse für die darzustellende Wellenform erzeugt werden, und daß - im Sinne der Erzielung einer zeitachsengedehnten, stetig entzerrten Darstellung in mindestens zwei Teilabschnitten -a) die Impulsdauer der Bereich-Sägezahnspannung so gewählt ist, daß sie nur einem vorgegebenen Teilabschnitt des reflektierten Tmpulswellenzuges bzw. der Prüflingslänge entspricht, b) Verzögerungsmittel (11) vorgesehen sind, die den zeitlichen Einsatz des Bereich-Sägezahnimpulses mit jeder Periode der sich langsam ändernden Vergleichsspannung zu- oder abnehmend um die Dauer eines oder mehrerer Impulse der Bereich-Sägezahnspannung verzögern, c) die Impulsentzerrungsmittel (6) in Abhängigkeit von der Vergleichsspannung stetig sowie in Abhängigkeit von einer mit der Vergleichsspannung synchronisierten Impulsspannung stufenweise einstellbar ausgebildet sind.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dahin abgewandelt, daß die Impulsentzerrungsmittel (6) nur in Abhängigkeit von der Vergleichsspannung stetig einstellbar ausgebildet sind und daß die stufenweise Entzerrung für die Teilabschnitte durch eine an sich bekannte Eichung der Schreibfläche der Auswerteeinrichtung (10, 18) verwirklicht ist.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der stufenweisen Einstellung der Verzögerungsmittel (11) sowie der Entzerrungsmittel (6) eine stufenweise Weiterschaltung der Auswerteeinrichtung (10, 18) auf verschiedene Zeilen des Reflexionsbildes gekoppeltist.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Entzerrungsmittel (6) ein bezüglich seines Frequenzganges und/oder seines Verstärkungsgrades stufenweise und kontinuierlich einstellbarer Verstärker vorgesehen ist.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Entzerrungsmittel (6) ein bezüglich seines frequenzabhängigen Übertragungsmaßes stufenweise und kontinuierlich einstellbarer Dämpfungsvierpol vorgesehen ist.
  6. 6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichspannungsgenerator (19) mit einstellbarer Amplitude vorgesehen ist, dessen Ausgangsspannung mit der Bereich-Sägezahnspannung in einer weiteren Spannungsvergleichsschaltung (20) derart verglichen wird, daß bei Amplitudengleichheit jeweils ein Nadelimpuls enitsteht, der in an sich bekannter Weise zur Kennzeichnung eines bestimmten Bildpunktes des Reflexionsbildes in der Ablenkvorrichtung dient.
  7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung des den Bereich-Sägezahn erzeugenden Generators (12), daß die Sägezahnbreite geringfügig veränderbar ist.
  8. 8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung als Blatt- bzw. Streifenschreiber(10) ausgebildet ist, der gegebenenfalls durch einen bezüglich der Ablenkvorrichtungen parallelgeschalteten Elektronenstrahl - Oszillographen (18) ergänzt ist.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1010 633, 1 037 587; »Philips Technische Rundschau«, 12 (1950), H. 2, S. 52 bis 60; »NTZ«, 10 (1957), H. 3, S. 135 bis 140.
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