DE2024012C3 - Device for fault location on lines or cables by means of pulse location - Google Patents
Device for fault location on lines or cables by means of pulse locationInfo
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- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/11—Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fehlerortung an Leitungen b/w. Kabeln mittels Impulsortung, die einen Schaltungstei! aus einem Taktimpulsgenerator und einer Spannungstjuellc. einen Sägezahnimpulsgenerator zur Erzeugung einer linear ansteigenden Spannung, einen Ortungsimpulsgenerator und einen Komparator, welche mit dem Sägezahnimpulsgenerator verbunden sind, einen an den Komparator angeschlossenen Meßimpulsgenerator, einen mit dem Meßimpulsgenerator verbundenen Impulsmodulator sowie einen an diesen angeschlossenen Verstärker aufweist, wobei die zu messende Leitung an den Ausgang des Ortungsgenerators angeschlossen ist.The invention relates to a device for locating faults on lines b / w. Cables using impulse location, the one circuit part! from a clock pulse generator and a voltage source c. a sawtooth pulse generator to generate a linearly increasing voltage, a location pulse generator and a comparator connected to the sawtooth pulse generator, one to the comparator connected measuring pulse generator, a pulse modulator connected to the measuring pulse generator and an amplifier connected to it, the line to be measured is connected to the output of the location generator.
Es ist bereits eine Vorrichtung zur Fehlerortung an Leitungen bzw. Kabeln auf Grund des Impulsortungsverfahrens beschrieben (G. M. Salyt »Opredelenie mest povrezdenij linij elektro peredaci impulsny mi metodam«, Verlag Energia Moskau 1968, Seiten I !4 bis 131). Bei dieser bekannten Vorrichtung ist ein Impulstaktgenerator vorgesehen, an welchen eine Abtastverzögerungseinheit angeschlossen ist, die mit einer Abtast- und Nachleuchteinheit in Verbindung steht. Der Impulstaktgenerator ist ferner auf einen Frequenzteiler geschaltet, der seinerseits mit einem Impulsverstärker sowie über ein Verzögerungselement mit dem Ortungsimpulsgenerator in Verbindung steht. Diese Vorrichtung spricht auf in der Leitung auftretende Störungen an und ergibt eine ungenügende Genauigkeit bei der Entfernungsmessung von Fehlerstellen. Darüber hinaus besitzt diese bekannte Vorrichtung einen äußerst komplizierten Aufbau, da als Anzeigegerät bzw. Indikator Elektronenstrahlröhren Anwendung finden. Durch die Verwendung einer Elektronenstrahlröhre bei dieser bekannten Vorrichtung wird eine relativ hohe Betriebsspannung erforderlich; die Notwendigkeit einer Heizkathode und die in Kauf zu nehmende geringe Stoß- und Vibrationsfestigkeit der gesamten Anlage vergrößert die Kosten der Vorrichtung, während die Abmessungen und das Gewicht die Zuverlässigkeit der gesamten Vorrichtung beeinträchtigen.It is already a device for fault location on lines or cables based on the impulse location method described (G. M. Salyt »Opredelenie mest povrezdenij linij elektro peredaci impulsny mi metodam ", Verlag Energia Moscow 1968, pages I! 4 to 131). In this known device is a pulse clock generator is provided to which a sampling delay unit is connected, which with a scanning and afterglow unit is in connection. The pulse clock generator is also on a Frequency divider switched, which in turn has a pulse amplifier and a delay element is connected to the location pulse generator. This device speaks on the line occurring disturbances and results in insufficient accuracy in the distance measurement of defects. In addition, this known device has an extremely complicated structure, as cathode ray tubes are used as a display device or indicator. By using a cathode ray tube in this known device has a relatively high operating voltage necessary; the need for a heating cathode and the low impact and vibration resistance of the entire system increases the cost of the device, while the Dimensions and weight affect the reliability of the entire device.
Aufgabe der Erfindung demgegenüber ist es, eine verbesserte Vorrichtung zur Fehlerortung an Leitungen bzw. Kabeln mittels Impulsortung zu schaffen, die eine erhöhte Störfestigkeit, Anzeigestabilität, hohe Meßgenauigkeit und niedrige Herstellungskosten besitzt.In contrast, the object of the invention is to provide an improved device for locating faults on lines or to create cables by means of impulse location, which have increased interference immunity, display stability, has high measurement accuracy and low manufacturing cost.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Taktimpulsgenerator des Schaitungsteils und dem Sägezahnimpulsgenerator eine Impulssteuerschaltung, deren erster AusgangThis object is achieved in that between the clock pulse generator of the Schaitungteils and the sawtooth pulse generator a pulse control circuit, the first output
mit den Steuereingängen von drei Schultern in Verbindung steht, vorhanden ist, und daß pnriiHe! zwischen dom ersten und dem zweiten Schulter zwei seriengesclmlletc, an deren Verbindimgspunkt geerdete Iniegratorkondcnsatoren vorgesehen sind, wobei paralle! zu den Integratorkondensaloren ein Gleiehspanuungs-Meßinsiriiment angeschlossen ist, und wobei die Integra.orkondensaloren in Abhäncigkc-it von der Schaltstellung der Ausgange des ersten Schalters an einem der Eingänge des zweiten Schalters liegen, der iq i.inßang des ersten Schalters mit dem Ausgang des an den Impulsmodulator angeschlossenen Verstärkers und der Ausgang des zweiten Schalters mit dem umgang des Impulsmodulators verbunden ist und die impulssteuerschaltung an ihrem ersten Ausgang Rechteckimpulse sowie an ihrem zweiten Ausgang Impulse einer Polarität erzeugt, der zweite Ausgang .!•-•r Impulssteuerschaltung mit dem Eingang des"" Sä- ;j.L"zahnimpulsgenerators verbunden ist und dor dritte schalter zwischen dem ersten Aufgang d-s Sägezahni.npulsgenerators und dem Hingang de.. Ortungsimpulsgenerators eingeschaltet ist.connected with the control inputs of three shoulders stands, is present, and that pnriiHe! between dom first and second shoulder two series-produced, earthed at their connection point Iniegratorkondcnsatoren are provided, with paralle! a Gleiehspanuungs-Meßinsiriiment for the integrator condensers is connected, and where the integral condensers are dependent on the The switch position of the outputs of the first switch are connected to one of the inputs of the second switch, the iq The input of the first switch to the output of the amplifier connected to the pulse modulator and the output of the second switch is connected to the bypass of the pulse modulator and the pulse control circuit at its first output square-wave pulses and at its second output Pulses of one polarity are generated, the second output .! • - • r pulse control circuit with the input of the "" sowing ; j.L "tooth pulse generator is connected and the third switch between the first exit d-s sawtooth pulse generator and the entrance of the location pulse generator is switched on.
Eine be%'orzugte Ausgestaltung der Erfindung, dielen Einfluß von störenden Impulsen der Speisespannungsquelle auf den Betrieb der Vorrichtung auszuschließen und die Stabilität der Speisespannung zu erhöhen vermag, zeichnet sich dadurch aus. daß der Schaltungsteil einen aus Halbleiterbauelementen bestehenden Gegentakt-Rechteckimpulsgenerator als Spannungswandler aufweist, der zwei Transistoren und einen in deren Kollektor- und Basiskreis befindlichen Übertrager enthalt, wobei der Eingang der Impulssteuerschaltung an den Kollektor des einen Transistors angeschlossen ist.A preferred embodiment of the invention is provided Influence of disruptive impulses from the supply voltage source to exclude the operation of the device and the stability of the supply voltage able to increase, is characterized by it. that the circuit part consists of semiconductor components Has push-pull square-wave pulse generator as a voltage converter, the two transistors and a transformer located in its collector and base circuit, the input of the pulse control circuit is connected to the collector of one transistor.
Zur Entkopplung des Meßimpulsgenerators und des zu prüfenden Kabels mit niedrigem Eingangswidcrstard sowie zur Dynamikdehnung des Meßbereichs weist der Impulsmodulator eine Sericnschaltung aus "iner Diode, dem Emitter-Kollcktor-Übergang ei. ", in Basisschaltung betriebenen Transistors sowie einen Kondensator auf, wobei die Vorspannung vom Ausgang des zweiten Schalters und die Meßimpulse des Meßimpulsgenerators an eine Elektrode der Diode angelegt sind und die dem zu prüfenden Kabel entnommene Spannung an die Basis des Transistors angeschlossen ist.For decoupling the measuring pulse generator and the cable to be tested with a low input resistance and for dynamic expansion of the measuring range, the pulse modulator has a series connection from "iner diode, the emitter-collector junction egg. ", transistor operated in common base and a capacitor, the bias voltage from the output of the second switch and the Measuring pulses of the measuring pulse generator are applied to an electrode of the diode and the to be tested Cable drawn voltage is connected to the base of the transistor.
Um eine Regelung der Ortungsimpulsverzögerung in bezug auf den Taktimpuls ohne Verlust an Meßgenauigkeit zu ermöglichen, weist der Sägezahngenerator einen Kondensator auf, der von einer Span- ^o nungsquelle hoher Spannung über einen Widerstand aufgeladen wird, wobei an den Kondensator über eine Diode und einen mit einer zusätzlichen Spannungsquelle verbundenen Widerstand die Basis eines eine Taststufe bildenden Transisturs angeschlossen ist, deren Ansprechpegel durch das Emitterpotential geregelt wird, und der Kollektor dieses Transistors ein Signal für den dritten Schalter liefert.To regulate the locating pulse delay in relation to the clock pulse without loss of measurement accuracy to enable, the sawtooth generator has a capacitor, which is from a span ^ o Voltage source of high voltage is charged via a resistor, being connected to the capacitor via a diode and a resistor connected to an additional voltage source form the base of a a transistor forming a sensing stage is connected, the response level of which is determined by the emitter potential is regulated, and the collector of this transistor provides a signal for the third switch.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere für feldmäßige Prüfungen von Energie- und Nachrichtenübertragungsleitungen bzw. -kabeln sowie zur überprüfung des Flugzeugbordnetzes. Sie besitzt ferner den Vorteil vergleichsweise geringer Kosten, kleiner Abmessungen, geringen Gewichts und niedriger elektrischer Leitungsaufnahme.The device according to the invention is particularly suitable for field tests of energy and message transmission lines or cables as well as for checking the aircraft electrical system. she also has the advantage of comparatively low costs, small dimensions, and low weight and low electrical consumption.
Im folgenden ist eüic bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert. The following is a preferred embodiment the invention explained in more detail with reference to drawings.
Es iciglIt icigl
Γ i g. I ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Fehlerortung,Γ i g. I a block diagram of a device for Fault location,
F i g. 2 ein elektrisches Prinzipschaltbild eines im Gegentakt arbeitenden Rechteckimpulsgeneratars,F i g. 2 an electrical schematic diagram of a square-wave generator operating in push-pull mode,
Fig. 3 ein elektrisches Prinzipschaltbild eines Sägezahninipulsgenerators, 3 shows an electrical basic circuit diagram of a sawtooth miniature pulse generator,
Fig.4 ein elektrisches Prinzipschaltbild eines ImpL'lsmodulators und4 shows an electrical schematic diagram of an impulse modulator and
F i g. 5 undo Impulsdiagramme zur Erläuterung der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung.F i g. 5 undo timing diagrams for explanation the in F i g. 1 shown device.
Die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform der Erfindung enthält einen Schaltungsteil 1 mit einem Taktimpulsgencrator und einer Spannungsquelle, eine an den Schaltungsteil 1 angeschlossene Impulssteuerschaltung 2, einen Sägezahnimpulsgenerator 3, dessen erster Aufgang mit dem Eingang eines Schalters 4 verbunden ist. einen an den Ausgang des Schalters 4 angeschlossenen C.Uungsimpulsgenerator 5, einen Komparator 6 mit regelbarem Ansprechpegel, der zwischen dem zweiten Ausgang des Sägezahnimpulsgenerators 3 und dem Eingang eines Meßimpu!sgenerators7 liegt, einen Impulsmodulator 8. dessen erster Eingang an das zu messenc Kabel und dessen zweiter Eingang an den Meßimpulsgenerator 7 geschaltet ist. einen zwischen dem Impulsmodulator 8 und dem Schalter 10 liegenden Impulsverstärker und Impulsdehner 9, zwischen dem Schalter IO und dem Schalter 12 eingeschaltete Kondensatoren 11 und ein Gleichspannungs-Meßinstrumcnt 13. das an die Kondensatoren 11 (Fig. 1) angeschlossen ist.The in F i g. 1 illustrated embodiment of the invention includes a circuit part 1 with a Clock pulse generator and a voltage source, a pulse control circuit connected to the circuit part 1 2, a sawtooth pulse generator 3, whose first rise with the input of a switch 4 is connected. a C.Uungsimpulsgenerator connected to the output of switch 4 5, a comparator 6 with a controllable response level between the second output of the sawtooth pulse generator 3 and the input of a measuring pulse generator 7, a pulse modulator 8 of which first input to the cable to be measured and its second input to the measuring pulse generator 7 is switched. a pulse amplifier located between the pulse modulator 8 and the switch 10 and pulse stretcher 9, capacitors connected between switch IO and switch 12 11 and a DC voltage measuring instrument 13. which is connected to the capacitors 11 (FIG. 1).
Der Schaltungsteil I erfüllt gleichzeitig zwei Aufgaben. Er dient a)s Taktimpulsgencrator und als Spannungswandler, der die Gleichspannung der Spannungsquelle in mehrere gleichgerichtete Spannungsgrößen umformt. Der Schaltungsteä' 1 ist nach der bekannten Schaltung eines Gegentakt-Rechteckimpulsgenerators (Fig. 2) aufgebaut. Die Speisung der gesamten Vorrichtung erfolgt von verschiedenen Anzapfungen einer Sekundärwicklung 14 eines Transformators 15 dieses Generators über Gleichrichterdioden 16 und in F i g. 2 nicht gezeigte Siebglicder. Die Eigenart dieser Baueinheit besteht darin, daß der Kollektor C eines Transistors 17 im Punkt >'i7« mit dem Eingang der Impulsschaltüng 2 verbunden ist.Circuit part I fulfills two tasks at the same time. It serves as a clock pulse generator and as a voltage converter, which converts the direct voltage from the voltage source into several rectified voltage values. The Schaltsteä '1 is constructed according to the known circuit of a push-pull square-wave pulse generator (Fig. 2). The entire device is fed from various taps on a secondary winding 14 of a transformer 15 of this generator via rectifier diodes 16 and in FIG. 2 Siebglicder, not shown. The peculiarity of this structural unit is that the collector C of a transistor 17 is connected to the input of the pulse circuit 2 at point "i7".
Durch diese Verbindung erfolgt die Funktionsvercinigung von Spannungsquelle und Taktimpulsgcncrator, da die Impulse vom Punkt »«« ganz^ahlige Taktimpulse sind, die den Betrieb der ganzen Einrichtung synchronisieren. Dabei erzielt man folgenden Nutzeffekt: Der Einfluß der störenden Impulse des Schaltungsteils 1 auf den Betrieb der Vorrichtung wird beseitigt, es steigt die Stabilität der Spcisur.g, und die Abrr:ssungen der Siebgliedcr im Speisekreis werden um ein Mehrfaches kleiner.Through this connection the functional verification takes place from the voltage source and the clock pulse generator, since the pulses from the point "" "are entirely different Are clock pulses that synchronize the operation of the entire facility. The following is achieved Beneficial effect: the influence of the interfering pulses of the circuit part 1 on the operation of the device is eliminated, the stability of the Spcisur.g increases, and the abrasion of the filter elements in the feed circuit are many times smaller.
Diese Eigenschaften werden im folgenden bei der Beschreibung der Arbeitsweise der crfipdungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.These properties are described below in the description of the mode of operation of the inventive Device explained in more detail.
Die Impulssteuerschaltung 2 erzeugt an ihrem ersten Ausgang Kcchteckimpulsc und am /weiten Ausgang rechteckige Impulse, und zwar synchron zum Eintreffen von Auslöseimpulscn des Taktimpulsgenerators an seinem Eingang. Der Eingang der Impulssteuerschaltung 2 ist im Punkt »<j« mit dem Kollektor des Transistors 17 (Fig. 2) am Ausgang des .Schaltungsteils 1 verbunden.The pulse control circuit 2 generates rectangular pulses at its first output and at the / wide output rectangular pulses, synchronously with the arrival of Auslöseimpulscn of the clock pulse generator at its entrance. The input of the pulse control circuit 2 is at point "<j" with the collector of the transistor 17 (Fig. 2) at the output of the circuit part 1 connected.
Der Sägezahngenerator 3 erzeugt synchron mitThe sawtooth generator 3 generates synchronously with
dem Eintreffen der Impulse vom zweiten Ausgang der Impulsstctierschaltung2 eine linear ansteigende Spannung, die an einem seiner Ausgänge anliegt. Am anderen Ausgang des Generators 3 wird ein Impuls erzeugt, der an den Eingang des Schalters 4 gelangt. Der Sägezahngenerator 3 ist nach einer bekannten Schaltung (F i g. 3) aufgebaut, in der ein Kondensator C1 von einer Hochspannungsquelle E1 über einen Widerstand /?, aufgeladen wird. Zusätzlich sind an diese Schaltung, und zwar an einen Anschluß des Kondensators C, über eine Diode 18, ein mit einer zweiten Spannungsquelle E2 verbundener Widerstand Ii., und die Basis eines Transistors 19 angeschlossen, wobei der Transistor 19 eine Taststufe bildet, deren Ansprcchpcgcl durch das Emitterpotential geregelt wird. Der Kollektor des Transistors 19 ist mit dem Eingang des Schalters 4 verbunden.the arrival of the pulses from the second output of the Impulsstctierschaltung2 a linearly increasing voltage, which is applied to one of its outputs. At the other output of the generator 3, a pulse is generated which reaches the input of the switch 4. The sawtooth generator 3 is constructed according to a known circuit (FIG. 3) in which a capacitor C 1 is charged from a high voltage source E 1 via a resistor /? In addition, a resistor Ii connected to a second voltage source E 2 and the base of a transistor 19 are connected to this circuit, namely to one connection of the capacitor C, via a diode 18, and the base of a transistor 19, the transistor 19 forming a sensing stage, the claims of which is regulated by the emitter potential. The collector of the transistor 19 is connected to the input of the switch 4.
Diese Schaltungsanordnung ermöglicht eine Regelung der Ortungsimpulsverzögerung in bezug auf den Taktimpuls ohne Einbuße an Meßgenauigkeit.This circuit arrangement enables the locating pulse delay to be regulated with respect to the Clock pulse without loss of measurement accuracy.
Die linear ansteigende Sägezahnspannung wird vom Kondensator C1 abgenommen, der mit dem ersten Eingang des Komparators6 verbunden ist.The linearly increasing sawtooth voltage is taken from the capacitor C 1 , which is connected to the first input of the comparator6.
Der Schalter 4 schließt und öffnet den Anstoßstromkreis des OrtungsimpulsgeneratorsS je nach dom Impulsspannungswert am Steucreingang des Schalters 4. Dieser Eingang ist mit dem ersten Ausgang der ImpuIsstcucrschalUing 2 verbunden.The switch 4 closes and opens the trigger circuit of the location pulse generator S depending on dom pulse voltage value at the control input of switch 4. This input is with the first output the ImpuIsstcucrschalUing 2 connected.
Der Ansprechwert des Komparator 6 kann geregelt werden. Der Komparator 6 erzeugt ausgangsseitig einen Impuls, sobald die linear ansteigende Spannung am ersten Eingang des Komparators den durch die Bedienungsperson an dessen zweiten Eingang eingestellten Wert erreicht. Der erste Eingang des Komparators 6 ist mit dem zweiten Ausgang des Sägezahnimpnlsgcncrators3 verbunden, während sein Ausgan» an dem Eingang des Meßimpulsgenerators 7 angeschlossen ist.The response value of the comparator 6 can be regulated. The comparator 6 generates on the output side a pulse as soon as the linearly increasing voltage at the first input of the comparator passes through the operator reaches the value set at its second input. The first entrance of the Comparator 6 is connected to the second output of the sawtooth pulse generator 3 connected, while its output at the input of the measuring pulse generator 7 connected.
Der Impulsmodulator8 moduliert die Amplitude der seinem zweiten Eingang zugeführten Meßimpulse proportional zu der vom Kabel an seinen ersten Eingang gelieferten Spannung. Die Schaltung des Impulsmodulators 8 ist in F i g. 4 angeführt.The pulse modulator8 modulates the amplitude the measuring pulses fed to its second input proportional to that from the cable to its first input supplied voltage. The circuit of the pulse modulator 8 is shown in FIG. 4 listed.
Eine Diode 20, der Emitter-Kollektor-Kreis eines Transistors 21 und der Kondensator C2 sind in Reihe geschaltet. An eine Elektrode der Diode 20 sind die Ausgänge des Meßimpulsgenerators 7 und des Schalters 12 in Gegenkopplung angeschlossen. Die Basis des Transistors 21 ist mit dem zu messenden Kabel 22 und der Kondensator C, mit dem Eingang des Verstärkers 9 verbunden. Diese Schaltung gewährleistet die Entkopplung des Meßimpulsgenerators 7 und des niedrigen Eingangswiderstandes des zu prüfenden Kabels und vergrößert den dynamischen Meßbereich.A diode 20, the emitter-collector circuit of a transistor 21 and the capacitor C 2 are connected in series. The outputs of the measuring pulse generator 7 and the switch 12 are connected in negative feedback to one electrode of the diode 20. The base of the transistor 21 is connected to the cable 22 to be measured and the capacitor C 1 is connected to the input of the amplifier 9. This circuit ensures the decoupling of the measuring pulse generator 7 and the low input resistance of the cable to be tested and increases the dynamic measuring range.
Der Schalter 10 verbindet den Impulsverstärker und -dehner 9 in Abhängigkeit von dem vom ersten Ausgang des Steuerimpulsteils2 (Fig. 1) gelieferten Impulsspannungspegel wechselweise mit den Kondensatoren 11.The switch 10 connects the pulse amplifier and stretcher 9 depending on that of the first Output of the control pulse part 2 (Fig. 1) delivered Pulse voltage level alternating with capacitors 11.
Die Kondensatoren 11 integrieren die Spannung, die ihnen über den Schalter 10 vom Impulsverstärker und -dehner 9 zugeführt wird.The capacitors 11 integrate the voltage that is sent to them via the switch 10 from the pulse amplifier and stretchers 9 is supplied.
Der Schalter 12 legt abhängig von dem vom ersten Ausgang des Steuerimpulsteils gelieferten Impulsspannungspegel die Kondensatoren Il wechselweise an den zweiten Eingang des Modulators 8 (Gegenkopplungszweig). Der Gleichspannungsmesser 13, beispielsweise in Form eines magnetoelektrischen Mikroamperemeters, mißt die Potentialdifferenz der Kondcnsatorcp 11.The switch 12 sets depending on the pulse voltage level supplied by the first output of the control pulse part the capacitors II alternately to the second input of the modulator 8 (negative feedback branch). The DC voltmeter 13, for example in the form of a magnetoelectric microammeter, measures the potential difference of the Condenser 11.
Die Arbeitsweise der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die in F i g. 5 und 6 gezeigten Spannungsdiagramme beschrieben.The operation of the invention will now be described with reference to the operations shown in FIG. 5 and 6 shown Stress diagrams described.
Der Schaltungsteil 1 (Fig. 1), der als Spannungswandler und gleichzeitig als Taktimpulsgenerator dient, erzeugt Rechteckimpulse (Fig. 5 a), die dem Eingang der Impulssteucrschaltung2 zugeführt wer-The circuit part 1 (Fig. 1), which acts as a voltage converter and at the same time serves as a clock pulse generator, generates square-wave pulses (Fig. 5 a), which the Input of the pulse control circuit 2
den. Die Impulssteuerschaltung2 erzeugt an ihrem ersten Ausgang Impulse mit halber Frequenz (Fig. 5 b) und am zweiten Ausgang rechteckige Impulse einer Polarität (F i g. 5 c). Die letzteren lösen den Sägezahnimpulsgenerator 3 aus, an dessen erstern Ausgang kurze Impulse (Fig. 5 d) erscheinen, die über den Schalter 4 den Ortungsimpulsgenerator S anstoßen (F i g. 5 e). Am zweiten Ausgang des Sägezahnimpulsgenerators 3 wird eine linear ansteigende Spannung (F i g. 5 f) erzeugt, die an den erstenthe. The pulse control circuit 2 generates on its first output pulses at half the frequency (Fig. 5 b) and square pulses at the second output one polarity (Fig. 5c). The latter trigger the sawtooth pulse generator 3, on the former Output short pulses (Fig. 5 d) appear, which via switch 4 the locating pulse generator Push S (Fig. 5e). At the second output of the sawtooth pulse generator 3 is a linearly increasing Voltage (F i g. 5 f) generated on the first
so Eingang des Komparators 6 angelegt wird.so input of the comparator 6 is applied.
Die Erzeugung der kurzen Impulse, deren Vorderflankc genau mit dem Anfangspunkt (Nullwert) der die Meßgenauigkeit sichernden linear ansteigenden Spannung zusammenfällt, erfolgt in der in Fig. 3 dargestellten Schaltung.The generation of the short pulses, the leading edge of which c exactly with the starting point (zero value) of the linearly increasing which ensures the measuring accuracy Voltage coincides, takes place in the in Fig. 3 circuit shown.
. Die erwähnten Rechteckimpulse, die an den Eingang der Impulssteuerschaltung2 gelangen, sperren den in F i g. 3 nicht gezeigten Steuerschalter, der parallel zu dem Kondensator C1 liegt, und ermöglichen dadurch die Aufladung dieses Kondensators durch die Spannungsquelle E1 über den Widerstand Rt und gleichzeitig durch die Spannungsquelle E2 über den Widerstand R2. Wenn die Spannung am Kondensator C1 den Spannungswert am Emitter' des Transistors 19 (d.h. den Nullwert) erreicht, wird letzterer geöffnet, und an seinem Kollektor erscheint ein kurzer Impuls (5d), der über den Schalter 4 zum Generators gelangt, wobei der Ortungsimpulsgenerator 5 einen Ortungsimpuls U1 in das zu prüfende Kabel 22 sendet. Dieser Impuls sowie der von der Fehlstelle im Kabel reflektierte Impuls l/., sind in Fig. 6g dargestellt. Gleichzeitig wird die Diode 18 gesperrt, wobei die Aufladung des Kondensators C1 nur von der Spannungsquelle E1 hoher Spannung gewährleistet wird, d.h. keine Verzerrungen der linear ansteigenden Spannung (F i g. 5 f) zugelassen werden.. The square-wave pulses mentioned, which arrive at the input of the pulse control circuit 2, block the in FIG. 3 control switch, not shown, which is parallel to the capacitor C 1 , and thereby enable this capacitor to be charged by the voltage source E 1 via the resistor R t and at the same time by the voltage source E 2 via the resistor R 2 . When the voltage on the capacitor C 1 reaches the voltage value at the emitter 'of the transistor 19 (ie the zero value), the latter is opened and a short pulse (5d) appears on its collector, which reaches the generator via the switch 4, the locating pulse generator 5 sends a locating pulse U 1 into the cable 22 to be tested. This pulse, as well as the pulse 1 /., Reflected by the fault in the cable, are shown in FIG. 6g. At the same time, the diode 18 is blocked, the charging of the capacitor C 1 only being ensured by the voltage source E 1 of high voltage, ie no distortion of the linearly increasing voltage (FIG. 5 f) is permitted.
Der Komparator6 (Fig. 1) besitzt einen zweiten Eingang, an dem von der Bedienungsperson mit dem Potentiometer 23 ein Spannungspegel eingestellt wird. Da am Ausgang des Komparators 6 beim Erreichen des eingestellten Pegels (F i g. 6 h) durch die linear ansteigende Spannung ein Impuls erscheint, ist das Zeitintervall zwischen der Ortungsimpulsausdehnung (d.h. der Vorderflanke des kurzen Impulses des Sägezahnimpulsgenerators 3) und dem Impuls am Ausgang des Komparators 6 dem Spannungswert an seinem zweiten Eingang proportional. Dieses Zeitintervall ist der Entfernung des von der Bedienungsperson zu ermittelnden Leitungspunktes direkt proportional. Aus diesem Grunde ist das Potentiometer am zweiten Eingang des Komparators 6 in Meter geeicht.The comparator 6 (Fig. 1) has a second Input at which a voltage level is set by the operator with the potentiometer 23 will. Since at the output of the comparator 6 when the set level (Fig. 6 h) is reached by the linearly increasing voltage a pulse appears, is the time interval between the location pulse expansion (i.e. the leading edge of the short pulse of the sawtooth pulse generator 3) and the pulse at the output of the comparator 6 is proportional to the voltage value at its second input. This Time interval is the distance of the line point to be determined by the operator directly proportional. For this reason, the potentiometer at the second input of the comparator 6 is in meters calibrated.
Die Impulse am Ausgang des Komparators 6 stoßen synchron den Meßimpulsgenerator 7 anThe pulses at the output of the comparator 6 trigger the measuring pulse generator 7 synchronously
(Fig.6i), von dessen Ausgang die Impulse an den zweiten Eingang des Impulsmodulators 8 gelangen. Am ersten Eingang dieses Modulators 8 trifft die Spannung von dem zu prüfenden Kabel 22 ein, die(Fig.6i), from the output of which the pulses are sent to the get the second input of the pulse modulator 8. At the first input of this modulator 8 meets the Voltage from the cable under test 22, the
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sich bei jedem von den Impulsen der Impulssteuer- Entsprechende "Teile der Meßimpulse, die über schaltung2 bedingten, ungeradzahligen Takt aus den den Impulsverstärker und -dehner 9 sowie über den Ortungsimpulsen und reflektierten Impulsen mit Stö- Schalter 10 kommen, laden über einen Takt die Konrungen zusammensetzt, wobei der Schalter 4 ge- densatoren 11 zusätzlich auf und ändern in entspreschlossen ist, und bei jedem geradzahligen Takt, wo- 5 chender Weise die über den Rückkopplungszweig an bei der Schalter 4 geöffnet ist, nur aus Störungen be- die Diode 20 angelegte Vorspannung. Nach einigen steht. Vom Ausgang des Impulsmodulators 8 gelan- Takten stellt sich im geschlossenen Stromkreis von gen die Impulse (Fig.6j) an den Impulsverstärker Modulator8, Verstärker9, Schalter 10, Kondensato- und -dehner 9, der die Impulsdauer bei konstanter ren 11 und Schalter 12 der stationäre Zustand ein. Amplitude vergrößert. Die gedehnten Impulse wer- io An den Kondensatoren 11 bauen sich Spannungen den über den Schalter 10 entsprechend den Steuerim- auf, die den Impulsspannungen am ermittelten Punkt pulsen am ersten Ausgang, der Impulssteuerschal- des Kabels 22 bei vorgegebener Zeitverschiebung in tung2 abwechselnd bei jedem ungeradzahligen Takt bezug auf den Ortungsimpuls (Fig.6k, 1, m) projeweils einem Kondensator 11 und bei jedem gerad- portional sind.With each of the pulses of the pulse control corresponding "parts of the measuring pulses, which over schaltung2 conditioned, odd clock from the pulse amplifier and expander 9 and via the Locating impulses and reflected impulses with disturbance switch 10 come, load the Konrungen over a clock composed, whereby the switch 4 capacitors 11 additionally open and change to corresponding is, and at every even-numbered cycle, the 5 appropriate via the feedback branch when switch 4 is open, the diode 20 is biased only from interference. After some stands. From the output of the pulse modulator 8 clocking occurs in the closed circuit of gen the pulses (Fig.6j) to the pulse amplifier modulator8, amplifier9, switch 10, capacitor and -expander 9, the pulse duration at constant Ren 11 and switch 12 of the steady state. Amplitude increased. The stretched impulses build up. Voltages build up on the capacitors 11 over the switch 10 according to the control im- on, the pulse voltages at the determined point pulses at the first output, the pulse control switch of the cable 22 with a predetermined time shift in device2 alternately with each odd-numbered cycle with reference to the locating pulse (Fig.6k, 1, m) projeweils a capacitor 11 and are linearly proportional to each.
zahligen Takt jeweils dem anderen Kondensator 11 15 Die Spannungsdifferenz an den Kondensatoren 11numerical clock each to the other capacitor 11 15 The voltage difference across the capacitors 11
zugeführt. wird vom Gleichspannungs-Meßinstrument 13 ge-fed. is measured by the DC voltage measuring instrument 13
Von den Kondensatoren 11 wird die Spannung mit messen. Die Störungen werden dabei substrahiert,The voltage of the capacitors 11 is also measured. The disturbances are subtracted,
Hilfe des zweiten Schalter 12 abwechselnd auf den d. h. kompensiert.Using the second switch 12 alternately on the d. H. compensated.
zweiten Eingang des Impuldmodulators 8 gegeben, Beim Verstellen eines Potentiometers 23, welches wobei die Gegenkopplung und damit die stabile und ao an den zweiten Eingang des mit einer in Meter gegenaue Arbeitsweise der Erfindung in einem großen eichten Skala versehenen Komparators 6 angeschlosdynamischen Bereich gewährleistet wird. Dieser Ef- sen ist, ändert sich die Anzeige des Meßinstruments fekt wird mit Hilfe der Impulsmodulatorschaltung 13 je nach der Impulsspannung am Kabel für enterreicht, die in F i g. 4 gezeigt ist. sprechende Entfernungen vom Kabelanfang.second input of the pulse modulator 8 given when adjusting a potentiometer 23, which where the negative feedback and thus the stable and ao to the second input of the counter-accurate in meters Operation of the invention in a large calibrated comparator 6 connected dynamic Area is guaranteed. If this is the case, the display of the measuring instrument changes fect is achieved with the help of the pulse modulator circuit 13 depending on the pulse voltage on the cable for the in F i g. 4 is shown. speaking distances from the beginning of the cable.
Vor dem Eintreffen des nächsten Meßimpulses »5 Der Skalenpunkt am Potentiometer 23, bei dessenBefore the arrival of the next measuring pulse »5 The scale point on the potentiometer 23
vnm Generator? sind die Diode 20 und der Transi- Durchgang das Meßinstrument 13 einen vom reflek-vnm generator? the diode 20 and the transitory passage of the measuring instrument 13 are one of the reflective
stor 21 gesperrt. tierten Impuls herrührenden großen Zeigerausschlagstor 21 blocked. large pointer deflection caused by the impulse
Abhängig von der über den Rückkopplungszweig ergibt, entspricht der Entfernung der Fehlstelle,
vom Schalter 12 an die Anode der Diode 20 züge- Da eine bemerkbare Verstellung des Potentiomeführten
Vorspannung und vom Momentanwert der 30 ters 23 nicht schneller als in einigen Zehntel Sekunvom
Kabel 22 an die Basis des Transistors 21 an- den erfolgt, verlaufen in dieser Zeit weit über zehn
kommenden Spannung gelangt an den Kondensa- Betriebsakte mit der Frequenz von 1OkHz, und es
tor C2 und weiter an den Verstärker 9 ein Teil des werden entsprechende Spannungen an den Konden-Meßimpulses
(Fig.6j), der proportional der Kabel- satoren 11 erzeugt. Infolgedessen entspricht die Anspannung
im Zeitpunkt der Impulsankunft vom Meß- 35 zeige des Meßinstruments 13 stabil dem Impulsverimpulsgenerator
7 ist. halten einer Leitung in jedem Punkt.Depending on the result of the feedback branch, the distance to the flaw corresponds to
From the switch 12 to the anode of the diode 20, since a noticeable adjustment of the potentiometer-controlled bias voltage and the instantaneous value of the 30 ters 23 does not take place faster than in a few tenths of a second from the cable 22 to the base of the transistor 21, this time takes a long time Over ten coming voltage reaches the capacitor operating record with the frequency of 10 kHz, and it tor C 2 and further to the amplifier 9 a part of the corresponding voltages on the capacitor measuring pulse (Fig.6j), which is proportional to the cable 11 generated. As a result, the tension at the time of the pulse arrival from the measuring 35 point of the measuring instrument 13 corresponds to the pulse pulse generator 7 is stable. hold a lead at every point.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU1332881A SU263734A1 (en) | 1969-05-21 | DEVICE FOR DETERMINATION OF DISTANCE TO THE PLACE OF DAMAGE OF WIRES AND CABLES BY LOCATION METHOD 1'2 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2024012A1 DE2024012A1 (en) | 1971-04-08 |
| DE2024012B2 DE2024012B2 (en) | 1973-07-12 |
| DE2024012C3 true DE2024012C3 (en) | 1974-02-14 |
Family
ID=20445856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19702024012 Expired DE2024012C3 (en) | 1969-05-21 | 1970-05-15 | Device for fault location on lines or cables by means of pulse location |
Country Status (3)
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3115200A1 (en) * | 1981-04-15 | 1983-02-03 | Philips Kommunikations Industrie AG, 8500 Nürnberg | METHOD FOR MEASURING PULSE RUNNING TIMES, ERROR LOCATIONS AND DAMPING ON CABLES AND FOCUS |
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- 1970-05-15 DE DE19702024012 patent/DE2024012C3/en not_active Expired
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- 1970-05-21 GB GB2458470A patent/GB1271359A/en not_active Expired
Also Published As
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| DE2024012A1 (en) | 1971-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |