DE3023373C2 - Verfahren zur Messung von Kapazitäten und zum Orten von Unterbrechungen in Kabeln und Leitungen - Google Patents

Verfahren zur Messung von Kapazitäten und zum Orten von Unterbrechungen in Kabeln und Leitungen

Info

Publication number
DE3023373C2
DE3023373C2 DE19803023373 DE3023373A DE3023373C2 DE 3023373 C2 DE3023373 C2 DE 3023373C2 DE 19803023373 DE19803023373 DE 19803023373 DE 3023373 A DE3023373 A DE 3023373A DE 3023373 C2 DE3023373 C2 DE 3023373C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switch
bridge
measuring
voltage
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19803023373
Other languages
English (en)
Other versions
DE3023373A1 (de
Inventor
Udo 5000 Köln Biedermann
Klaus Dipl.-Ing. 5060 Bergisch Gladbach Volkmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Original Assignee
Philips Kommunikations Industrie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Kommunikations Industrie AG filed Critical Philips Kommunikations Industrie AG
Priority to DE19803023373 priority Critical patent/DE3023373C2/de
Priority to FR8105778A priority patent/FR2485205A1/fr
Priority to GB8111654A priority patent/GB2080549B/en
Publication of DE3023373A1 publication Critical patent/DE3023373A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3023373C2 publication Critical patent/DE3023373C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • 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
    • G01R31/081Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/083Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in cables, e.g. underground
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605Measuring capacitance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Locating Faults (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung von Kapazitäten, Kapazitätsdifferenzen und zum Orten von Unterbrechungen in Kabeln und Leitungen, durch Abgleich einer Murray-Brückenschaltung.
Das Verfahren dient vorwiegend zum Orten von Unterbrechungen in Kabeln und Leitungen sowie zum Messen von Kapazitätsverhältnissen. Durch geringfügige Änderung der verfahrensgemäßen Schaltungsanordnung können auch Kapazitätsdifferenzen und nach Einfügung von Normal-Kapazitäten Kapazitätswerte gemessen und angezeigt werden.
Allgemein bekannt für die Ortung von Erdfehlern an Kabeln und Leitungen ist die Meßbrückenschaltung nach Murray (»Fehlerortungen« von Dr.-lng. E. Widl, Dr. Alfred Hüthig-Verlag Heidelberg, 1962. S. 22-24). Hierbei bildet eine fehlerfreie Kabelader unc1 das mit ihr verbundene, hinter dem Erdfehler liegende Ende der gestörten Kabelader einen Brückenzweig, während das vor dem Erdfehler liegende Teilstück der fehlerbehafteten Ader den zweiten Brückenzweig bildet. Die beiden anderen Brückenzweige werden durch ein Potentiometer oder eine Widerstands-Potentiometeranordnung dargestellt. Zwischen dem Abgriff des Potentiometers und einem Erdanschluß wird die Meßspannungsquelle geschaltet. Ein Nullinstrument, das zwischen den beiden zugänglichen Enden der genannten Kabeladern liegt, dient /um Abgleich der Brücke durch Einstellung des Potentiometers. Diese bekannte Mi'r.-ay-Brückenschallung kann auch mit Wechselspannung ^peist werden und ermöglicht dann, bei entsprechender Auswahl des Nuilinstruments. die Ortung von Unterbrechungen in Kabeln und Leitungen und die Messung von Kapazitäts-Verhältnissen.
Diese bekannte Brückenschaltung hat eine Reihe von Nachteilen, die die Messung erschweren und eine genaue Fehlerorts-Bestimmung aufwendig machen. Die Brückenschaltung muß manuell abgeglichen werden, die Fehlerortsentfernung muß nach der Potentiometereinstellung errechnet werden. Die Fehlergrenze der Anordnung wird direkt durch die Qualität des verwendeten Potentiometers bestimmt. Die Kosten fur ein genügend genaues Potentiometer sind sehr hoch, die Genauigkeit vermindert sich im Laufe der Lebensdauer. Ferner muß die defekte Ader und die gesunde Ader an den ihnen zugeordneten Klemmen der Meßanordnung angeschlossen werden. Hinzu kommt, daß beim Auftreten von Störspannungen die Messung gestört oder ganz unmöglich gemacht wird.
Bekannt ist auch ein Verfahren zur Messung von Widerständen, Widerstandsdiffercnzen und zum Fehlerorten an Kabeln und Leitungen durch Abgleich einer Murray-Brückenschaltung (DkAS 29 49 467). Bei diesem bekannten Verfahren sind die in der Brückertschaltung vorhandenen beiden Abgleichswiderstände durch einen Umschalter (Si, S2) mit veränderbarem Schaltzeil-Verhältnis A U(T At) ersetzt, erfolgt der Abgleich der Brücke durch Verändern des Schältzeit-Verhältnis-
sea AU(T- At)u:\a wird im abgewichenen Zustand der Brücke das Schaltzeit-Verhältnis AtZ(T- At) gemessen Uhu angezeigt (dabei ist Tdie Dauer des Meßzyklus und · ist At die Zeit, während der in einer bestimmten Schaltstellung des Umschalters die zu dieser Schaltstellung gehörige Verbindung hergestellt ist).
Dieses Verfahren ist nur für die Messung von Widerständen, Widerstandsdifferenzen und. zum Orten von solchen Fehlern in Kabeln und Leitungen geeignet, die durch einen Erdschluß einer Kabel-Ader verursacht )Q sind. Seine Anwendung zur Messung von Kapazitäten, Kapazitätsdifferenzen und zum Orten von Unterbrechungen in Kabeln und Leitungen hat den Nachteil, daß während der Messung an den Kondensatoren oder Leitungsteilen ständig wachsende Gleichspannungen ]5 auftreten, lie auch an den Schaltkontakten erscheinen und eine Gefahr darsteüen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das letztgenannte Verfahren so umzugestalten, daß unkontrollierte Meßspannungen nicht mehr auftreten können 2Q und die damit verbundenen Gefahren zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in der Brückenschaltung vorhandenen beiden Abgleichwiderstände durch einen Umschalter mit veränderbarem Schaltzeit-Verhältnis ersetzt sind, daß M der Abgleich der Brücke durch Verändern des Schaltzeiten-Verhältnisses erfolgt, daß im abgeglichenen Zustand der Brücke das Schaltzeit-Verhältnis gemessen und angezeigt wird, und daß ein die zu bestimmenden Kapazitäten aufladender konstanter Ladestrom oder ein die Brückenschaltung speisender Konstantstrom nach jeweils einigen Meßperioden umgepolt wird.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 genannt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Schaltungsanordnung zur Veranschaulichung des Verfahrens.
F i g. Γ ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung rur Durchführung des Verfahrens,
F i g. 3 eine Darstellung der zeitlichen Spannungsverläufe an einigen wichtigen Punkten der Schaltung.
Fig.4 eine Darstellung der zeitlichen Strom- und Spannungsverläufe an den Meßpunkten Xa und Xb in zeitlich gegen F i g. 3 verkleinertem Maßstab,
F i g. 5 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung mit weiteren Ausgestaltungen.
Fig. I zeigt das Prinzipschaltbild einer Meßanordnung mit den für iie Erläuterung des Verfahrens wichtigen Einzelheiten. Das fehlerbehaftete Kabel habe die Llnge /. Die fehlerfreie Ader a wird durch eine Kapazität ergänzt, deren Wert sich aus der Aderlänge / und aus dem Kapazitätsbelag c'der Ader ergibt. Diese Ader a ist am fernen Ende des Kabels mit der fehlerhaften Ader b verbunden. Die Darstellung der fehlerhaften unterbrochenen Ader b ist durch ihre Teilkapazitäten vor und hinter der Unterbrechung ergänzt. Die Entfernung vom Meßpunkt bis zum Fehler betrage Ix. Die Entfernung vom Fehler bis zum fernen Kabelende ist mit Iy bezeichnet. Der Abgleich der Brückenschaltung erfolgt mit Hilfe des Nullinstruments N. Ein die Kabeladern verbindendes und zwei weitere Brückenzweige bildendes Potentiometer aus der bekannten Mürray-Meßbrücke ist durch den Umschalter 51 und 52 mit veränderbarem Schaltzeit-Verhältnis ersetzt Die Verbkidung der beiden Schälterkontakte Sl und 52 ist über den Strombegrenzungswiderstand Λ3 und den Umschalter 53 und 54 mit den beiden, entgegengesetzt gepolten Meßspannungsquellen Um verbunden, deren zweite Pole an Erde liegen. Es ist ohne nähere Erläuterung erkennbar, daß unter bestimmten Voraussetzungen, beispielsweise genügend hoher Schaltfrequenz fm oder entsprechend hoher Trägheit des Nullinstrumentes N ein Nullabgleich der Brückenschaltung durch Verändern des Schal'zeit-Verhältnisse:, des Umschalters Sl und S2 auch bei Speisung der Brückenschaltung mit einem konstanten Gleichstrom möglich wäre. Dabei würden sich allerdings während der Messung an den Teilkondensatoren ständig steigende Spannungen ergeben, die auch an den Schaltkontakten Si und S2 auftreten würden. Zur Vermeidung Oieser Erscheinung wird der die Brücke speisende Strom Im nach jeweils einigen, beispielsweise nach acht Schaltzyklen des Umschalters Sl und 52. umgepolt Das erfolgt im Beispiel mit dem Umschalter S3 und S4, der die beiden entgegengesetzt gepolten Meßspannungsquellen Um wechselweise an die MeLS-brücke legt
In der Praxis wird man die in Flg. i angedeuteten mechanischen Schalter Sl und 52 wie auch die Schalterkontakte S3 und S4 mit den beiden Meßspannungsquellen Um durch steuerbare Halbleiter-Bauelemente ersetzen, wie dies in Fig.2 angedeutet und später erläutert wird. Es ist aber schon hier erkennbar, daß der Einfluß eventueller Unterschiede der DurchlaB-widerstände der als Schalter verwendeten Haltleiter-Bauelemente auf die Meßgenauigkeit durch das Einfügen eines genügend großen Strombegrenzungsgliedes, hier durch einen Widerstand R 3 dargestellt, in die Verbindungsleitung zwischen den Umschaltern S1 und S 2 wie auch S 3 und 54 in jedem gewünschten Maß vermindert werden kann.
Fig.2 zeigt die eiweiterte Darstellung einer Schal tungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens als Blockschaltbild. Das in Fig. 1 bereits ausführlich beschriebene Meßobjekt ist im ooeren Teil der Darstellung vereinfacht und ohne Bezugszeichen wiedergegeben. Das Nullinstrument N ist mit einem Verstärker versehen, um seine Empfindlichkeit beliebig zu erhöhen und damit die Meßgenauigkeit verbessern zu können. Wird als Nullinstrument N. wie üblich, ein Drehspulinstrument verwendet, wird man zwischen Verstärker und Instrument einen Meßgleichrichter einschalten. Die Schalter 51 unu S2 wurden durch steuerbare Halbleiter-Bauteile TI und 72 ersetzt. In der F i g. 2 sind sie als Feldeffekt-Transistoren angedeutet. Es können aber auch andere geeignete Transistortypen oder moderne digitale Halbleiter-Bauelemente verwendet werden Die Meßspannungsquelle Um ist wieder über einen Strombegrenzungswiderstand R 3 l.nt dem Umschalter verbunden, er kann entfallen, wenn als Meßspannungsquelle eine Konstantstrom-Quelle verwendet wird. Die regelmäßige Umschaltung der Polarität der Meßspannungsquelle erfolgt über einen Frequenzteiler, der entweder vom Taktgeber TC oder aber wie im Reispiel von den Startimpulsen gesteuert wird, die der Vorwärts-Rückwärts-Zähler Z an den Sägezahngenerator SG abgibt Der Ausgang eines Comparators K liefert durch seine Eingaiigsbedingun^ gen veränderbare Impulse, die nach entsprechender Aufbereitung als Steuerspannungen den Halbleiter-Bauelementen Tl und T2 zugeführt werden. Der Minuseingang des Komparators K liegt an einer durch das Potentiometer P einstellbaren Gleichspannung, die
mit einer aus dem Sägezahngenerator SG kommenden Sägezahnspannung verglichen wird. Es ist erkennbar, daß durch Veränderung der Gleichspannung das Schaltzeit-Verhältnis AlZ(T- At) in Weiten Grenzen verändert werden kann und dadurch ein Nullabgleich der Brücke durchgeführt werden kann. Das Startsignal für jeden Sägezahn aus dem Sägezahngenerator SG kommt von einem Ausgang eines Vorwäris-Rückwärts-Zählers Z. Dieser wird wiederum gesteuert von einem Taktgeber TG1 dessen Takt-Frequenz ein Vielfaches, beispielweise das 20 000fache der gewünschten Meßfrequenz fm ist. Aus der Steuerspannung für das Halbleiter-Bauelement 72 wird durch einen Impulsformer ein Anzeigebefehl an den Vorwärts-Rückwärts-
Io Schaltlransistoren Tl und T2 gerade gleich sind, dargestellt. Um die Darstellung einfach und übersichtlich halten zu können, wird in diesem Beispiel der Ladestrom Im nach jeweils vier Meßpefiodeii T umgepolt. Diese Zahl ergibt sich unmittelbar aus dem Frequenzteilungsverhältnis η des Frequenzteilers aus Fig. 2 zwischen dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler Z und der Meßspannungsquelle Um. Die in der zweiten Reihe dieser Figur dargestellte Schaltspannung für die Schalttränsistoren Ti und T2 zeigt einen Zustand, bei dem die Schaltzeiten beider Transistoren etwa gleich groß ist, daß Schaltzeit-Verhältnis AU(T- At) etwa 1 beträgt. Am Meßanschluß b in F i g. 2, an dem das erste Teilstück der unterbrochenen Ader b mit seiner kleinen
20
Zähler Z gegeben, so daß dessen Ausgabe A die Zahl 15 Teilkapazität liegt, ergibt sich mit jedem Ladestromstoß der vom Taktgeber TG gelieferten Impulse während ein bestimmter Spannungsanstieg Ub. Am Meßanschluß
a, an dem die intakte Ader a und der Rest der unterbrochenen Ader b mit ihrer größeren Teilkapazität liegt, ergibt sich, zeitlich versetzt ein kleinerer Spannungsanstieg Ua. Die darunter dargestellte Differenzspannung Ua = Ub Ua liegt am Eingang des Verstärkers für das Nullinstrument N. Durch Veränderung des Schaltzeitverhältnisses des Umschalters Ti. Tl können die Spannungsanstiege an den Meßpunkten a und b auf gleiche Werte gebracht werden, die Meßbrücke also abgeglichen werden. In dieser Darstellung läßt sich auch die vorteilhafte Wirkungsweise der regelmäßigen Umpolung des Ladestroms Im deutlich machen. Es geimgt damit, die Spannungen an den
Punkten der Schaltungsanordnung gemäß Fig.2~im 30 Teilkapazitäten und an den Schalttransistoren Ti und abgeglichenen Zustand der Brücke ergeben. Im oberen 7"2 in gut beherrschbaren Grenzen zu halten. Ohne
diese Maßnahme würden die Spannungen bei einer längeren Messung auf gefährlich hohe Werte ansteigen können.
Es läßt sich erkennen, daß eine Schaltungsanordnung gemäß Fig.2 noch einige Nachteile der bekannten Brückenschaltung aufweist. Bei dieser Anordnung muß der Nullabgleich noch manuell erfolgen, die Anzeige der Ausgabe A ist nur dann eindeutig, wenn die fehlerhafte
der Schließzeit Al des Bauelements T2 anzeigt. Es läßt sich zeigen, daß diese Anzeige direkt proportional der Entfernung des Fehlers vom Kabelanfang ist. Der maximale Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers Zläßt sich mit einem Kodierschalter, der Eingabe E, auf beliebige Werte einstellen. Wird an der Eingabe E die bekannte Gesamtlänge L des zu messenden Kabels in beliebigen Einheiten eingegeben, so läßt sich zeigen, daß im abgeglichenen Zustand der Brücke an der Ausgabe A die Länge Ix des Kabels bis zum Fehlerort erscheint.
In F i g. 3 ist eine Reihe von zeitlichen Spannungsverläufen schematisch dargestellt, wie sie sich an einigen
40
Teil der Darstellung ist ein Impuls dargestellt, der die Zeitdauer T. die Dauer des Meßzyklus hat. Seine Impulsfrequenz fm ist also 1 : T. Seine Zeitdauer ergibt sich nach F i g. 3 aus der Zahl der darunter dargestellten Taktgeberimpulse, die mit der Eingabe E vorgewählt wurde. Aus diesen beiden dargestellten Impulsreihen wird die dritte dargestellte Impulsreihe abgeleitet, bei der die Zeitdauer der Einzelimpulse T: 2 beträgt. Diese Impulsreihe wird benutzt, um den Zähler Z von Vorwärts- auf Rückwärtszählen umzuschalten. Der sich so ergebende jeweilige Zählerstand ist darunter dargestellt. Aus der ersten Impulsreihe werden die Startimpulse für den Sägezahngenerator SG abgeleitet. Der Sägezahngenerator SG liefert den darunter dargestellten Sägezahn, der am Pluseingang des Komparators K anliegt. Am Minuseingang des Komparators K liegt die ebenfalls dargestellte Gleichspannung, die dem Pontentiometer P entnommen wird. Die am Ausgang des Komparators K bei Gleichheit der beiden 50 P gelegt verglichenen Spannungen auftretenden Impulse werden Schalters umgeformt, aufbereitet und dienen als Steuerspannung für die Halbleiter-Schaltglieder Ti und TZ Die zeitlichen Verläufe der beiden Steuerspannungen sind Ader an den ihr zugeordneten Anschluß der Meßanordnung angelegt ist. Weiterhin ergibt sich, daß die Meßfrequenz fm abhängig ist von dem an der Eingabe E eingestellten Wert.
In Fig.4 ist eine gegenüber der Schaltungsanordnung nach Fig.2 erweiterte Anordnung als Blockschaltbild schematisch dargestellt. Gleiche Teile tragen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2. Der Minuseingang des Komparators K kann hier über einen Schalter 55 an das bereits beschriebene Potentiometer werden. In der gezeichneten Stellung des 55 liegt der Minuseingang jedoch am Ausgang eines Integrators /, an dessen Eingang die am Nullinstrument N anstehende Spannung liegt Es ist erkennbar, daß die Ausgangsspannung des Integrators
unter dem Sägezahn dargestellt. Aus der Steuerspan- 55 erst dann einen konstanten Wert annimmt, wenn die
__ f~-_ J C* _l I ■ It _ J T4* *^ ...»—.J ...1-..Jf - J - "VT· ti !*·»%« T^ T^i t r\rr rr\ ο tr"» Ii ^Tt ti I tr* 4- **i rt r· Vi λ» fl#- *A rt \X *»J t a
nung für das Schaltglied T2 wird wiederum der Anzeigebefehl abgeleitet der die Ausgabe A veranlaßt, den zu diesem Zeitpunkt erreichten Zählerstand anzuzeigen.
In Fig.4 ist in einem zeitlich gegen die Darstellung von F i g. 3 verkleinertem Maßstab der zeitliche Verlauf des von der Meßspannungsquelle Um gelieferten Ladestrom Im, der Verlauf der Steuerspannung für die Schalttransistoren 7"! und Γ2 und darunter der Spannungsverlauf an den Meßpunkten b, a und der Spannung Uab am Eingang des Verstärkers für das Nulünstrument N im nichtabgeglichenen Zustand der Brücke, bei dem beispielsweise die Schaltzeiten für die Nullspannung gleich Null ist das heißt, daß die Brückenschaltung abgeglichen ist. Dieser Abgleich erfolgt also selbständig. Das bedeutet eine wesentliche Vereinfachung des Meßvorgangs. Aus Sicherheitsgründen wird man in einer Schaltungsanordnung gemäß Fig.5 zwischen den Ausgang des Gleichrichters und den Eingang des Integrators eine Potentialtrennung einführen, beispielsweise durch einen der bekannten Opto-Koppler. Auch das Nulünstrument N kann man auf diese Weise vor Störspannungen gut schützen. Weiterhin ist eine Logikschaltur.g L dargestellt, die die Steuerspannung für das Schaltglied T2 mit Signalen des Zählers Z vergleicht die die Zählart des Zählers Z
»Vorwärts« oder »Rückwärts« signalisieren. Auf diese Weise wird angezeigt, in welcher der angeschlossenen Kabeladern der gemessene Fehlerort liegt. Diese Möglichkeit hat den Vorteil, daß beim Anschluß der Kabeladern die Bezeichnung der Anschlüsse nicht mehr beachtet werden braucht und dennoch ein eindeutiges Meßerp^bnis vorliegt. Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, daß die den Zähler Z steuernde Taktfrequenz /"0 in einer Phase- Locked-Loöp-Schaltung PLL erzeugt und so eingestellt wird, daß die den Sägezahngenerator SG startende Meßfrequenz fm gleich der festen Frequenz /1 des Taktgebers TG wird. Diese Anordnung hat den Vorteil daß die Schaltzeit T des Umschalters Ti, T2 unabhängig von der Eingabe E konstant gehalt ;n werden kann.
Das beschriebene Verfahren und die dargestellte Schaltungsanordnung gemäß Fig.5 zur Durchführung des Verfahrens bietet nun folgende Möglichkeit:
1. Messung der Fehlerortsentfernung in Prozent oder Promille der Kabellänge oder der Aderkapazität, wenn als Eingabe E volle Dekaden wie 100, 1000 eingestellt werden.
2. Messung der Fehlerortsentfernung in Längeneinheiten, wenn in der Eingabe £die Länge des Kabels in Metern, Kilometern oder in irgend einer anderen Einheit eingegeben wird.
3. Freier Anschluß von defekter und gesunder Ader, da angezeigt wird, welche der Adern den Defekt fMfweist
4. Manueller Nullabgleich der Brückenanordnung, wenn dieses gewünscht wird.
5. Selbsttätiger Nullabgleich der Anordnung, wenn sich der Schalter 55 in der gezeichneten Stellung befindet.
Beim bisher beschriebenen Meßverfahren wird der
Startimpuls für den Sägezahngenerator SG vom Zähler Z gegeben, sobald sich dieser in Nullstellung befindet. Durch Umlegen des Schalters 56 kann der Startimpuls , aber auch ausgelöst werden, wenn der interne Zählerstand des Zählers Zdem Vorgegebenen Wert der Eingabe £ entspricht Dadurch wird aus der Fehlerorl· Meßschaltung eine Kapazitätsdifferenz-Meßschaltung, die zusätzlich folgende Messungen ermöglicht:
Relative Kapazitätsdifferehz der beiden Adern in Prozent, Promille oder anderen Bruchteilen der Gesamtkapazität, wenn in der Eingabe E die entsprechenden dekadischen Werte eingestellt werden.
Absoluter Kapazitätsunterschied der beiden Adern, wenn in der Eingabe E die Gesamtkapazität eingestellt wird.
8. Fehlerortsmessung wie unter 1 und 2 aufgeführt, vom Kabeianfang her gemessen, aber vom Kabelende her angezeigt.
Auch diese Meßmöglichkeiten können sowohl mil manuellen als auch selbsttätigem Nullabgleich der Brückenanordnung erfolgert. Es ist ersichtlich, daß Verfahren und Schaltungsanordnung auch zum Vergleich einer unbekannten Kapazität mit einer Normalkapazität benutzt werden können. Es ist also auch die Bestimmung von Absolutwerten unbekannter Kapazitäten möglich. Eine direkte Anzeige von absoluten Kapazitätswerten kann bei Benutzung des selbsttätigen Abgleiche dadurch erreicht werden, daß man die den Zähler Z steuernde Taktfrequenz /Ό auf bestimmte vorgewählte Werte einstellt. Wird hierbei der Zählerüberlauf überwacht und daraus eine Umschaltung der entsprechenden Normalkapazitäten oder der Taktfrequenz abgeleitet, ergibt sich daraus eine automatische Bereichswahl für die Kapazitätsmessung.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
130 263/503

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Messung von Kapazitäten, Kapazitätsdifferenzen und zum Orten von Unterbrechungen in Kabeln und Leitungen durch Abgleich einer Murray-Brückenschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Brückenschaltung vorhandenen beiden Abgleichwiderstände durch einen Umschalter (Si, S2) mit veränderbarem Schaltzeit-Verhältnis AtZ(T-At) ersetzt sind, daß der Abgleich der Brücke durch Verändern des Schaltzeit-Verhältnisses AtZ(T- At) erfolgt, daß im abgeglichenen Zustand der Brücke das Schaltzeit-Verhältnis AtZ(T-At) gemessen und angezeigt wird, und daß ein die zu bestimmenden Kapazitäten aufladender konstanter Ladestrom (Im)nach jeweils einigen Meßzyklen (7}umgepolt wird (dabei ist Tdie Dauer des Meßzyklus und At die Zeit, während der in einer bestimmten Schaltstellung des Umschalters die zu dieser ScMtstellung gehörige Verbindung hergestellt ist).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Umschalter (Si. S2) steuerbare Halbleiter-Bauelemente (Ti, 72) verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfluß eventueller Unterschiede der Durchlaß-Widerstände der Schalter-Bauelemente (Ti. T2) auf die Meßgenauigkeit durch Einfügen eines Strombegrenzungsgliedes (R 3) in die V<;rbindungs!eitung zwischen dem Umschalter (S 1. S2) und der Meßspannungsquelle CL/mjverminder·. wird.
4. Verfahren nach einem ier Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Scr -.itzeit-Verhältnis AtZ(T-At) des Umschalters (S 1. 52) durch einen von einem Taktgeber (TC) gesteuerten digitalen Vorwärts-Rückwärts-Zähler (Z) gemessen und angezeigt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (Z)durch Eingabe (TJ eines Meßbereichs oder der Kabellänge (I) für die Absolut-Ausgabe (A) des Meßwertes programmier! wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltzeit-Verhältnis At.'(T~ At) des Umschalters (Sl. 52) für den Brückenabgleich über einen Komparator (K) durch Vergleich einer Sägezahnspannung mit einer einstellbaren Bezugsspannung eingestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schallzeit-Verhältnis AtZ(T- At) des Umschalters (Sl. S2) für einen selbsttätigen Brückenabgleich über einen Komparator (K) durch Vergleich einer Sägezahnspannung mit der integrie~".n Spannung des Brücken-Nullzweiges geregelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzeit (77des Umschalters (S 1. 52) konstant gehalten wird, und daß die den Vorwärts-Rückwärts-Zähler (Z) steuernde Taktfre= quenz (7"O) entsprechend der Eingabe (E) von Meßbereichen oder Kabellängen geändert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz (FO) in einer Phase-Locked'Loop-Schaltung (PLL) erzeugt wird, deren erstem Eingang eine konstante Taktgeber' Frequenz (f\) und deren zweitem Eingang die
Meßfrequenz (fm - 1 : T) zugeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fehlerort-Messung eine Logikschaltung (L) zwischen einen Ausgang des Komparator (K) und Hilfsanschlüsse des Zählers (Z) geschaltet wird, deren Ausgänge die fehlerhafte Aaer anzeigen.
DE19803023373 1980-06-23 1980-06-23 Verfahren zur Messung von Kapazitäten und zum Orten von Unterbrechungen in Kabeln und Leitungen Expired DE3023373C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803023373 DE3023373C2 (de) 1980-06-23 1980-06-23 Verfahren zur Messung von Kapazitäten und zum Orten von Unterbrechungen in Kabeln und Leitungen
FR8105778A FR2485205A1 (fr) 1980-06-23 1981-03-23 Procede pour mesurer des capacites et pour localiser des coupures dans des cables ou canalisations electriques
GB8111654A GB2080549B (en) 1980-06-23 1981-04-13 Methods and apparata for measuring capacitances and locating breaks in cables and conductors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803023373 DE3023373C2 (de) 1980-06-23 1980-06-23 Verfahren zur Messung von Kapazitäten und zum Orten von Unterbrechungen in Kabeln und Leitungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3023373A1 DE3023373A1 (de) 1982-01-14
DE3023373C2 true DE3023373C2 (de) 1983-01-20

Family

ID=6105197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803023373 Expired DE3023373C2 (de) 1980-06-23 1980-06-23 Verfahren zur Messung von Kapazitäten und zum Orten von Unterbrechungen in Kabeln und Leitungen

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE3023373C2 (de)
FR (1) FR2485205A1 (de)
GB (1) GB2080549B (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3588276B2 (ja) * 1999-07-26 2004-11-10 株式会社山武 センサ信号処理回路

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4209837A (en) * 1978-07-03 1980-06-24 Beckman Instruments, Inc. Programmable controller
DE2949467C2 (de) * 1979-12-08 1983-11-03 Philips Kommunikations Industrie AG, 8500 Nürnberg Verfahren zur Messung von Widerständen, Widerstandsdifferenzen und zum Fehlerorten

Also Published As

Publication number Publication date
DE3023373A1 (de) 1982-01-14
FR2485205B1 (de) 1985-03-22
FR2485205A1 (fr) 1981-12-24
GB2080549A (en) 1982-02-03
GB2080549B (en) 1984-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19917268B4 (de) Verfahren zum Überprüfen eines elektromagnetischen Durchflußmessers und elektromagnetische Durchflußmesseranordnung
DE102012019095B4 (de) Einrichtung zur Überwachung eines Isolationswiderstandes von Netzen
DE102012019094A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Überwachung eines Isolationswiderstandes von Netzen
DE102011108716A1 (de) Lokalisierung und identifikation eines isolierungsfehlers für ein elektrisches leistungssystem mit isoliertem nullleiter
DE3382614T2 (de) Kondensator-ueberwachungsschaltung.
DE3814060C2 (de)
DE3023373C2 (de) Verfahren zur Messung von Kapazitäten und zum Orten von Unterbrechungen in Kabeln und Leitungen
DE102019132071A1 (de) Vorrichtung zum Überwachen eines Versorgungsnetzes
DE2949467C2 (de) Verfahren zur Messung von Widerständen, Widerstandsdifferenzen und zum Fehlerorten
DE2746912C3 (de) Dem Prüfen von Strom- oder Spannungswandlern dienende Einrichtungen zur selbsttätigen Ermittlung des Betragsfehlers und des Fehlwinkels eines Strom- oder Spannungswandlers
DE4142342C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur digitalen Strommessung
DE3143669C2 (de) Schaltung zum Messen des Effektivwertes einer Wechselspannung
DE3634053A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur messung der widerstandswerte zweier in reihe geschalteter sensorwiderstaende
DE3927966A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur erzeugung einer eingangsgroesse fuer ein kreuzspulanzeigeinstrument
DE2352692A1 (de) Geraet zur untersuchung der herzimpulsfrequenz
DE2743815C2 (de) Anordnung zum Messen des ohmschen Widerstands eines einseitig geerdeten, mit Induktivitäten oder Kapazitäten behafteten Prüflings
DE2443351B2 (de) Strommessgeraet
DE892309C (de) Schaltungsanordnung zum Betragsvergleich zweier Wechselspannungen
DE2125257C3 (de) Prüf und Justierschaltung für Stromteiler
DE2527718A1 (de) Elektronischer muenzpruefer
DE2302419C3 (de) Einrichtung zur Ermittlung des Übersetzungsfehlers und des Fehlwinkels eines zu prüfenden Stromwandlers nach dem Kompensationsverfahren
AT134223B (de) Verfahren und Anordnung zur Untersuchung von Fernmeldeleitungen.
DE971944C (de) Verfahren zur Nullpunktkontrolle von nach dem Differenzverfahren arbeitenden Messwandlerpruefeinrichtungen
DE3838252A1 (de) Verfahren zum abstimmen des probenkopfes eines nmr-spektrometers und zur durchfuehrung des verfahrens ausgebildetes nmr-spektrometer
DE3040753A1 (de) Verfahren zur bestimmung des wertes einer mit einer stoerenden wechselspannung ueberlagerten gleichspannung und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: PHILIPS KOMMUNIKATIONS INDUSTRIE AG, 8500 NUERNBER

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, 20097 HAMBURG, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee