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Schaltvorrichtung zur Herstellung von Schaltverbindungen bei Mehrfachreihenmessungen
an Fernmeldekabeln, vorzugsweise bei Reihenmessungen im automatischen Ablauf Die
Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zur Herstellung von Schaltverbindungen
bei Mehrfach-Reihenmessungen an Fernmeldekabeln, vorzugsweise bei Reihenmessungen
im automatischen Ablauf, unter Verwendung von handelsüblichen Drehwählern als Meßobjektumschalter.
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Fertigungs- und Abnahmeprüfungen an Fernmeldekabeln verursachen hohe
Kosten durch Personal- und Zeitaufwand, die einerseits durch die Verschiedenartigkeit
und andererseits durch die Vielzahl der Messungen bedingt sind.
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Es ist erstrebenswert, den Ablauf der Messungen derart zu automatisieren,
daß ein zu prüfendes Kabel einmalig mit Anfang und Ende an zwei Anschlußvorrichtungen
angelegt wird, um vom Meßautomaten bei verschiedenen vorgewählten Meßarten nacheinander
gemessen zu werden.
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Ein wesentlicher Teil eines solchen Automaten sind die Schalter,
die von der Steuerung des Automaten betätigt werden und die für die Messungen erforderlichen
Adern auswählen.
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Es ist bekannt, für diese oder ähnliche Aufgaben Schrittschaltwerke
oder Relais zu verwenden. Handelsübliche Drehwähler erscheinen auf Grund ihrer großen
Zahl von Kontaktausgängen und Ebenen sowie ihrer kompakten Bauweise dafür besonders
geeignet. Iht Anwendungsbereich ist aber, bedingt durch die Konstruktion, bei Gleich-
und Wechselstrommessungen, bei denen hohe Genauigkeiten gefordert werden, stark
eingeengt, da die seitlich abgewinkelten Schleifkontakte unerwünschtes Übersprechen
auf benachbart angeschlossene Kabeladern verursachen, und die verhältnismäßig hohen
und schwankenden Kontaktübergangswiderstände die Gleichstromwerte verfälschen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Drehwähler konstruktiv
so auszubilden, daß sie den hohen Forderungen an Nebensprechfreiheit bei Vierpolmessungen
genügen und sie so mit den Meßobjekten zu verbinden, daß die störenden Übergangswiderstände
bei Präzisions-Gleichstromwiderstandsmessungen unwirksam werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Ende
einer Kabelader über je zwei gleichartige Stufenkontakte zweier unabhängig voneinander
betätigbarer Drehwähler an die Meßeinrichtung angeschaltet ist, daß die Schleifkontakte
der verwendeten Drehwähler zur Erzielung hoher Meßgenauigkeit bei Wechselstrommessungen,
z. B. Dämpfungsmessungen im Trägerfrequenzgebiet, als gerade Fingerkontakte ausgebildet
sind, deren maximale Breite die Breite eines Stufenkontaktes nicht überschreitet,
daß zur
weiteren Verminderung des Übersprechens nur jeder zweite oder dritte Stufenkontakt
einer Drehwählerebene mit den Eingangs- oder Ausgangsklemmen verbunden ist und daß
zur Erzielung hoher Meßgenauigkeit bei Gleichstrommessungen der bereits vorhandene
Doppelanschluß jeder Klemme über zwei getrennt zu betätigenden Drehwähler ausgenutzt
wird, um die Meßobjekte über Strom- und Potentialleitungen anschließen zu können.
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Gemäß der weiteren Erfindung sind die Ausgangsklemmen des Drehwählers
mit einer Steuereinrichtung verbunden, welche nach einem vorwählbaren Programm die
Verbindung zwischen dem Meßobjekt und der Meßeinrichtung und von der Meßeinrichtung
zum Meßwertumformer herstellt. Als Meßwertumformer kann beispielsweise ein Analogdigitalwandler
dienen.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die verschiedenen
bei automatischem Ablauf verwendeten Meßeinrichtungen so ausgelegt sind, daß sie
bei Gleich- als auch Wechselstrommessung bei gleichen prozentualen Abweichungen
des Meßobjektes vom vorgegebenen Sollwert die gleicheAusgangsgleichspannung dem
Meßwertumformer zuführen.
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Die vom Meßwertumformer angezeigten Meßwerte können von einem Meßwertdrucker
in Form eines Meßprotokolls niedergeschrieben werden.
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Es ist vorteilhaft, Mittel zur Einstellung von Sollwerten an den
Meßeinrichtungen und solche zum Mitschreiben der Sollwerte im Protokoll vorzusehen
und
solche, welche es ermöglichen, die Meßart vor dem Ablauf der automatischen Messung
im Protokoll vom Drucker selbsttätig zu registrieren.
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Dem Meßwertumformer kann eine statistische Auswerteeinheit nachgeschaltet
sein, welche die statistische Verteilung der Meßwert- oder Grenzwertüberschreitungen
der Meßwerte anzeigt.
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Die Schaltvorrichtung läßt sich also in Verbindung mit den notwendigen
Steuer- und Meßeinrichtungen zu einem Meßautomaten vervollständigen, der in der
Lage ist, mit Hilfe eines Meßwertumformers, beispielsweise eines Analogdigitalwandlers,
die Abweichungen der Meßobjekte von Sollwerten, die an den Meßeinrichtungen eingestellt
werden können, anzuzeigen und mit Hilfe eines Meßwertdruckers in Form eines Protokolls
zu registrieren. Es ist sinnvoll, die Gleich- und Wechselstrommeßeinrichtungen so
auszulegen, daß ihre zum Meßwertumformer geführten Ausgangsgleichspannungen untereinander
von gleicher Größe und proportional den Abweichungen der Meßwerte von eingestellten
Sollwerten sind. Die Auswertung des Protokolls wird erleichtert, wenn die Meßart
und der ihr zugeordnete Sollwert vom Drucker selbsttätig registriert werden. Der
Meßautomat wird durch eine statistische Auswerteeinheit ergänzt, um die Meßobjekte
nach der statistischen Verteilung der angefallenen Meßwerte beurteilen zu können.
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Nachfolgend sei die Schaltvorrichtung beispielsweise für Nahnebensprechdämpfungsmessungen
und Aderwiderstandsmessungen an mehrpaarigen Kabeln erläutert.
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In F i g. 1 ist der Anschluß eines 4paarigen Kabels für die Nalinebensprechdämpfungsmessungen
datgestellt. Der Vierer V1 hat die Adern S,,, S,2, S21, S22 und Vierer V2 die Adern
Ssl, S32, S41, S42. Die Adern sind so an die Wähler angeschlossen, daß jeder Stamm
(Sprechkreis) einzeln an die Meßeinrichtung angeschaltet werden kann, z. B. Stamm
1 bestehend aus Adern,, und S12 an die Kontaktlamellen 1 der Wähler W12 und W12
und analog das Kabelende mit Adern S;i und S1'2 an die Kontaktlamelle 1 der Wähler
W31 und W32. Die weiteren Stämme liegen an den nachfolgenden Kontaktlamellen, z.
B. Stamm 2 an den Kontakten 2 usw. Da bei der Nebensprechdämpfungsmessung aber jeweils
zwei Stämme gleichzeitig am Kabelanfang A und -ende E an die Meßeinrichtungen angeschaltet
werden müssen (Sender, Empfänger, Abschlußwiderstände), schaltet man an ein zweites
Wählerpaar W21, W22 und W41, W42 entsprechend der oben beschriebenen Form parallel
zu den Wählern Will, W12 und W31, W32 mit den Kontaktlamellen an die Aderklemmen.
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Durch diesen Doppelanschluß ist man in der Lage, jeden Stamm über
zwei verschiedene Wählerpaare an die Meßeinrichtung anzuschalten. Man kann also
sämtliche Nebensprechkombinationen darstellen, z. B.
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Stamm 2 auf Stamm 4 ebenso wie Stamm 4 auf Stamm 2.
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In der F i g. 1 ist eine Anordnung dargestellt, bei der der Pegelsender
PS über die Kontakte eines Meßartenumschalters MU1 und MU2 auf die Wähler W11 und
W12 geschaltet ist. Von dort gelangt die Sendespannung auf Stamm 1 mit den Adern
Sii und S12 Der Stamm ist am fernen Ende über W31, W1 und MUo, MU6 mit Widerstand
abgeschlossen. Der Empfänger ist über MU3, MU4 und Wähler W21, W2 auf den gestörten
Stamm 2 mit den Adern S21 und S22 angeschaltet und am Kabelende über Wähler W41,
W42
und Meßartenumschalter MU7, MU8 mit dem Widerstand Z abgeschlossen.
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In F i g. 2 ist die Aderwiderstandsmessung dargestellt. Das Kabel
ist wie oben beschrieben an die Einrichtung angeschaltet. Die Kontakte des Meßartenumschalters
MU1 bis MU8 sind über die Kontakte des Aderumschalters SU1, SU4 auf die Widerstandsmeßeinrichtung
WME geschaltet. Bei Verwendung einer Thomsonbrücke ist es mit dieser Anordnung möglich,
Strom- und Potentialleitungen bis zur Anschlußstelle des Meßobjektes durchzuführen.
Es wird eine Anordnung dargestellt, bei der die Ader Sii an die Meßeinrichtung angeschaltet
ist. Der Strompfad führt von del Widerstandsmeßeinrichtung über SU1, MU1 und Kontakt
1 auf W11 zu der Ader Sll. Das andere Ende der Ader Sll, verläuft über Kontakt 1
des Wählers W41, Meßartenumschalter MU7 und Aderumschalter SU4 zurück zur Meßeinrichtung.
Die Potentialleitungen führen von WME über SU2, MU3, W21 Kontaktl zur AderS,, und
zurück von S,, über W31, MUs und SU,.
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Zur Messung der nächsten Ader S,, im Stamm 1 wird der Aderumschalter
SU, bis SU4 betätigt. Alle Wähler bleiben in der gleichen Stellung. Für die Widerstandsmessung
der dritten Ader, d. h. der ersten Ader im zweiten Stamm 521, werden alle Wähler
einen Schritt fortgeschaltet, und der Aderumschalter SU,-SU4 wird in Ausgangsstellung
gebracht. Die Messung der weiteren Adern wiederholt sich nach oben aufgeführtem
Verfahren.
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Die Wähler W,,- W42, die Meßartenumschalter MU,-MU8 und die Aderumschalter
SU1-SU4 sind Bestandteil der Meßobjektumschalter, die von einer Steuereinheit betätigt
werden.
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Bei den in den F i g. 1 und 2 gezeigten Anordnungen werden acht Wähler
je einer Ebene benötigt. Da bei der Widerstandsmessung alle Wähler gleichzeitig
betätigt werden, bei der Nebensprechmessung jedoch stammweise zwei und zwei, kann
man die Zahl der erforderlichen Wähler auf vier Wähler mit zwei Ebenen verringern.
Es werden zusammengefaßt wil mit W12, W21 mit W22, w,, mit Wa2, W41 mit W42.
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In F i g. 3 ist ein Übersichtsschaltbild für eine vollautomatische
Meßanordnung dargestellt. Die MeS objekte 1 stellen Vierpole dar (z. B. Stämme eines
Kabels, Pupinspulen), deren Eingangs- und Ausgangsklemmen in der vorher beschriebenen
Art mit dem Meßobjektumschalter 2 verbunden sind. Von dort werden die Meßleitungen
mit den Meßschaltungen 3 je nach Meßprogramm verbunden. Ebenso schaltet die Steuereinheit7
die Ausgangsgleichspannung der Meßschaltungen 3 auf den Meßwertumformer 4. Ihm nachgeschaltet
sind ein Meßwertdrucker 5 und eine Auswerteeinheit6, die auch von der Steuereinheit7
betätigt werden.