DE3635518C2

DE3635518C2 -

Info

Publication number: DE3635518C2
Application number: DE19863635518
Authority: DE
Inventors: Christian 7804 Glottertal De Beha
Original assignee: Individual
Current assignee: Ch Beha Technische Neuentwicklungen 79286 G GmbH
Priority date: 1986-10-18
Filing date: 1986-10-18
Publication date: 1992-02-20
Also published as: DE3635518A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen einer Kabel größe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for measuring a cable size according to the preamble of claim 1.

Kabel größerer Längen werden im allgemeinen auf Rollen gelagert. Muß die Länge eines solchen auf eine Rolle aufge wickelten Kabels gemessen werden, z. B. zum Zwecke einer Lieferung oder der Inventur, so ist es üblich, das Kabel von der Rolle abzuwickeln und seine Länge mit einem Maßstab zu messen. Dieses Verfahren ist äußerst zeitraubend und mühsam.Larger length cables are generally on reels stored. Must the length of such a roll wound cable can be measured, e.g. B. for the purpose of a Delivery or inventory, so it is common to get the cable from unwind the roll and its length with a yardstick measure up. This process is extremely time consuming and tedious.

Zur Fehlerortung an Kabeln, insbesondere zur Feststellung eines Erdschlusses oder Aderschlusses eines Kabels ist es bekannt, den längenabhängigen Widerstand des Kabels auszu nutzen, indem ein Strom konstanter 8tärke durch das Kabel geleitet und der Spannungsabfall über dem Kabel gemessen wird. Bei diesem Verfahren der Fehlerortung kann jedoch nur die relative Lage eines Fehlers innerhalb eines Kabels bekannter Länge festgestellt werden. Eine absolute Längen messung ist nicht möglich. For fault location on cables, especially for detection It is an earth fault or a cable short Known to the length-dependent resistance of the cable use a current of constant strength through the cable conducted and the voltage drop across the cable measured becomes. With this method of fault location, however, only the relative location of a fault within a cable known length can be determined. An absolute length measurement is not possible.

Aus der DE-PS 5 75 695 ist ein Verfahren der eingangs genann ten Gattung bekannt, das zur Widerstandsmessung eines Drah tes dient. Der messende Draht wird in Reihe mit einem Draht bekannten Widerstands geschaltet, durch beide Drähte wird ein Strom geleitet und der Spannungsabfall über den Draht bekannten Widerstandes und der Spannungsabfall über die Reihenschaltung beider Drähte wird gemessen. Aus der Diffe renz beider Spannungen wird die über dem zu messenden Draht abfallende Spannung und damit dessen Widerstand bestimmt. Da bei diesem Verfahren das Spannungsteilerverhältnis des zu messenden Drahtes und des Drahtes bekannten Widerstandes gemessen wird, ist die Widerstandsmessung von der Stärke des durch die Reihenschaltung fließenden Stromes unabhängig. Das Verfahren dient nicht zur Längenmessung.From DE-PS 5 75 695 is a method of the beginning ten genus known that for resistance measurement of a wire tes serves. The measuring wire is in series with a wire known resistance is switched through both wires a current is conducted and the voltage drop across the wire known resistance and the voltage drop across the Series connection of both wires is measured. From the Diffe The limit of both voltages is the one above the wire to be measured falling voltage and thus determines its resistance. There with this method the voltage divider ratio of measuring wire and the wire of known resistance is measured, the resistance measurement is based on the strength of the independent of the current flowing through the series circuit. The The method is not used for length measurement.

Aus der DE-AS 21 57 842 ist ein Verfahren bekannt, um den Temperaturgang von Meßbrücken zu kompensieren. Dazu weisen die Meßspule und die Vergleichsspule sowie die Widerstände der Brückenschaltung gleichen Temperaturkoeffizienten auf.From DE-AS 21 57 842 a method is known to the To compensate for the temperature response of measuring bridges. Point to this the measuring coil and the comparison coil as well as the resistors the same temperature coefficients on the bridge circuit.

Die DE-AS 19 40 975 beschreibt eine Schaltungsanordnung zum Prüfen von Nachrichtenkabeln, bei welchem ein zu prüfendes Kabel von einem Prüfstrom konstanter Stärke durchflossen wird und ein Vergleichswiderstand von einem zweiten Ver gleichsstrom konstanter Stärke durchflossen wird. Der zweite Strom wird auf eine solche Stärke eingestellt, daß die über den Vergleichswiderstand abfallende Spannung der über das zu prüfende Kabel abfallenden Spannung entspricht. Abweichungen von der Vergleichsspannung dienen zur Aussonderung fehler hafter Kabel.DE-AS 19 40 975 describes a circuit arrangement for Testing of communication cables, which one to be tested A constant current flows through the cable and a comparison resistor from a second Ver direct current of constant strength is flowed through. The second Current is set to such a strength that the over the comparison resistance falling voltage across the to testing cable corresponds to falling voltage. Deviations errors from the reference voltage are used to separate out heavy cable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren in einfacher Weise für eine exakte Längenmessung eines Kabels zu verwenden.The invention has for its object the generic Simple method for an exact length measurement a cable to use.

Diese Aufgabe wird erfindungsge mäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is fiction according to a method with the features of claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are in the related subclaims specified.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine abso lute Längenmessung eines Kabels durch Messung des längenab hängigen elektrischen Widerstandes des Kabels in der Praxis daran scheitert, daß der elektrische Widerstand des Kabel materials aufgrund des Temperaturkoeffizienten stark tempe raturabhängig ist. Trotz dieser starken Temperaturabhängig keit des Widerstands ist erfindungsgemäß eine exakte Längen messung des Kabels dadurch möglich, daß der Temperaturein fluß bei der elektrischen Längenmessung eliminiert wird.The invention is based on the finding that an abso lute length measurement of a cable by measuring the length dependent electrical resistance of the cable in practice because the electrical resistance of the cable fails materials due to the temperature coefficient strongly tempe depends on the rature. Despite this strong temperature-dependent speed of resistance according to the invention is an exact length Measurement of the cable possible by the temperature flow in electrical length measurement is eliminated.

Die Eliminierung des Temperatureinflusses erfolgt dadurch, daß der Widerstand des zu messenden Kabels mit dem eine exakte Länge definierenden Widerstand eines Eichkabels ins Verhältnis gesetzt wird, wobei dafür gesorgt wird, daß das Eichkabel dieselbe Temperatur annimmt wie das zu messende Kabel.The influence of temperature is eliminated by that the resistance of the cable to be measured with one exact length defining resistance of a calibration cable ins Ratio is set, whereby it is ensured that the Calibration cable assumes the same temperature as the one to be measured Electric wire.

Wird als Eichkabel ein kurzer Abschnitt des zu messenden Kabels selbst verwendet, so ist zwangsläufig sichergestellt, daß das Eichkabel dieselbe Temperatur wie das zu messende Kabel hat. Es wird zunächst ein kurzer Abschnitt des freien Kabelendes in seiner Länge gemessen, worauf ein Strom kon stanter Stärke durch diesen Kabelabschnitt geleitet und der Spannungsabfall über diesem Kabelabschnitt gemessen wird. Anschließend wird der Strom konstanter Stärke durch die gesamte Länge des zu messenden Kabels geleitet und ebenfalls der Spannungsabfall über dem gesamten zu messenden Kabel bestimmt. Die Länge des zu messenden Kabels ergibt sich in besonders einfacher Weise rechnerisch durch Multiplikation der Länge des als Eichkabel verwendeten Abschnitts mit dem Verhältnis aus der über dem gesamten Kabel abfallenden Spannung zu der über dem als Eichkabel dienenden Abschnitt abfallenden Spannung.Is used as a calibration cable a short section of the measured Cable itself, so it is inevitably ensured that the calibration cable has the same temperature as the one to be measured Cable. It will first be a short section of the free Cable end measured in length, whereupon a current con constant strength through this cable section and the Voltage drop across this section of cable is measured. Then the current of constant strength through the entire length of the cable to be measured and also the voltage drop across the entire cable to be measured certainly. The length of the cable to be measured is given in particularly simple arithmetic by multiplication the length of the section used as the calibration cable with the Ratio of the falling over the entire cable Voltage to that across the section serving as a calibration cable falling voltage.

Dabei ergeben sich die Vorteile, daß die Längenmessung unab hängig ist von dem Kabelquerschnitt und von Toleranzen des Kabelquerschnitts, daß die Messung unabhängig ist von dem Material bzw. der Metallegierung des Kabels und unabhängig von der Aderzahl. Das Verfahren in dieser Ausführung kann daher insbesondere bei Kabeln angewendet werden, deren Querschnitt und Material nicht ausreichend bekannt sind.The advantages are that the length measurement is independent depends on the cable cross section and the tolerances of the Cable cross section that the measurement is independent of that Material or the metal alloy of the cable and independently on the number of wires. The procedure in this version can therefore be used in particular for cables whose Cross-section and material are not sufficiently known.

Eine genaue Längenmessung des als Eichkabel verwendeten Kabelabschnittes ist jedoch notwendig, da der Fehler in der Längenmessung dieses Kabelabschnittes multiplikativ die Genauigkeit der Messung der gesamten Kabellänge beeinflußt. Um eine exakte Messung des als Eichkabel dienenden Kabelab schnittes zu gewährleisten, wird vorzugsweise eine Meßvor richtung verwendet. Diese Meßvorrichtung weist eine Prisma führung auf, in welche das freie Kabelende eingelegt wird, so daß es zentriert und gerade gerichtet wird. Ein Gegen stück des Prismas wird auf das eingelegte Kabelende aufge legt und z. B. mittels eines Hebels und Ratschenverschlusses geschlossen, so daß das Kabelende in der Prismaführung exakt gestreckt ausgerichtet ist. In genau festgelegtem Abstand werden als messerscharfe Radkontakte ausgebildete Meßkontak te mit definiertem Drehmoment in das Kabel eingeschraubt, um den Spannungsabfall über die zwischen den Meßkontakten liegende Kabellänge zu messen. Außerhalb der beiden Meßkon takte werden Stromzuführungskontakte in das Kabel einge schraubt, über welche der Strom konstanter Stärke dem Kabel abschnitt zugeführt wird. Ein weiterer Meßkontakt und ein weiterer Stromzuführungskontakt werden an das entgegenge setzte Ende des Kabels, z. B. das innen aus der Kabelrolle herausgeführte Kabelende, angeschlossen. Diese Kontakte können einfache Klemmen sein, da ihre exakte Position nicht wesentlich in die Genauigkeit der Längenmessung eingeht. Die gesamte Kabellänge wird rechnerisch ermittelt, in dem die definierte Länge des als Eichkabel dienenden Kabelabschnit tes mit dem durch das Verhältnis des Spannungsabfalls über das gesamte Kabel und des Spannungsabfalls über den Eichka bel-Abschnitt gebildeten Faktor multipliziert wird.An exact length measurement of the used as calibration cable Cable section is necessary, however, because the error in the Length measurement of this cable section multiply the Accuracy of the measurement of the entire cable length is affected. For an exact measurement of the cable serving as calibration cable To ensure cut, is preferably a Meßvor direction used. This measuring device has a prism guide in which the free cable end is inserted, so that it is centered and straightened. A counter piece of the prism is placed on the inserted cable end places and z. B. by means of a lever and ratchet lock closed, so that the cable end in the prism guide exactly is stretched. At a precisely defined distance are designed as razor-sharp wheel contacts screwed into the cable with a defined torque the voltage drop across the between the measuring contacts to measure lying cable length. Outside the two measuring con clocks, power supply contacts are inserted into the cable screws over which the current of constant strength to the cable section is fed. Another measuring contact and one further power supply contacts are countered to the put end of the cable, e.g. B. the inside of the cable reel lead out cable end, connected. These contacts can be simple clamps because their exact position is not significantly affects the accuracy of the length measurement. The The entire cable length is calculated by calculating the defined length of the cable section serving as calibration cable tes with that due to the ratio of voltage drop across the entire cable and the voltage drop across the Eichka Bel section formed factor is multiplied.

Einfacher wird die Messung der Kabellänge, wenn eine exakte Festlegung der Länge eines Endabschnittes, der als Eichkabel dient, nicht notwendig ist. Hierzu wird als Eichkabel ein separates Kabel einer genau definierten Länge verwendet. Dieses Eichkabel wird zumindest für einige Zeit vor der Messung in unmittelbarer räumlicher Nähe des zu messenden Kabels angeordnet, so daß es dieselbe Temperatur wie das zu messende Kabel annimmt. Müssen z. B. die in einer Lagerhalle oder einem Lagerraum gelagerten Kabel gemessen werden, so wird das Eichkabel ebenfalls in diesem Lagerraum aufbewahrt, so daß es dieselbe Temperatur wie die zu messenden Kabel aufweist. Vor Beginn der Messung wird der Strom konstanter Stärke durch das Eichkabel geschickt und der Spannungsabfall über dem Eichkabel wird bestimmt. Anschließend wird der Strom konstanter Stärke durch das zu messende Kabel geleitet und der Spannungsabfall über diesem zu messenden Kabel wird gemessen, so daß sich die Länge des zu messenden Kabels aus dem Verhältnis des Spannungsabfalls über dem zu messenden Kabel zu dem Spannungsabfall über dem Eichkabel genau be kannter Länge ergibt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Länge des Eichkabels sehr genau festgelegt ist und daß die exakte Festlegung einer bestimmten Kabellänge als Referenzlänge zu Beginn des Meßvorgangs nicht notwendig ist.Measuring the cable length becomes easier if an exact Determining the length of an end section, which is called a calibration cable serves, is not necessary. For this purpose, a calibration cable is used separate cable of a precisely defined length is used. This calibration cable will be used at least for some time before Measurement in the immediate vicinity of what is to be measured Cable arranged so that it is the same temperature as that measuring cable. Need z. B. in a warehouse or cables stored in a storage room, so the calibration cable is also kept in this storage room, so that it is the same temperature as the cable to be measured having. The current becomes more constant before the measurement begins Strength sent through the calibration cable and the voltage drop It is determined above the calibration cable. Then the Current of constant strength passed through the cable to be measured and the voltage drop across this cable to be measured measured, so that the length of the cable to be measured the ratio of the voltage drop over that to be measured Cable to the voltage drop across the calibration cable exactly known length results. This embodiment has the advantage that the length of the calibration cable is very precisely determined and that the exact definition of a certain cable length as Reference length at the start of the measurement process is not necessary.

Um jedoch die Länge von Kabeln unterschiedlichen Querschnit tes messen zu können, müssen Eichkabel mit den jeweils zu messenden Querschnitten zur Verfügung stehen. Da dies un zweckmäßig ist, wird das Querschnittsverhältnis von zu messendem Kabel und Eichkabel als Korrekturfaktor des ermit telten Spannungsverhältnisses verwendet, so daß als Eichka bel ein beliebiger Leiter oder eine Leiterbahn definierter Länge verwendet werden können.However, the length of cables of different cross-section To be able to measure anything, calibration cables must be measuring cross sections are available. Since this is un is appropriate, the cross-sectional ratio of to measuring cable and calibration cable as a correction factor of the used voltage ratio, so that as Eichka any conductor or conductor track defined Length can be used.

In der Regel bestehen das zu messende Kabel und das Eichka bel aus dem gleichen Leitermaterial oder zumindest aus Material derselben Leitfähigkeit. Damit andernfalls nicht Eichkabel aus den Leitermaterialien mit den unterschiedli chen elektrischen Leitwerten zur Verfügung stehen müssen, wird das Leitwertverhältnis des zu messenden Kabels und des Eichkabels als Korrekturfaktor bei der Berechnung der Länge aus dem Verhältnis der abfallenden Spannungen berücksich tigt. Werden Querschnittsverhältnis und Leitfähigkeitsver hältnis berücksichtigt, so kann das Eichkabel sogar durch einen termpaturabhängigen Widerstand gebildet werden, dessen ohmscher Widerstand die Eichkabellänge repräsentiert.As a rule, the cable to be measured and the Eichka exist bel from the same conductor material or at least from Material of the same conductivity. Otherwise not Calibration cable made of conductor materials with different electrical conductivity values must be available, the conductance ratio of the cable to be measured and the Calibration cable as a correction factor when calculating the length from the ratio of the falling voltages does. Are the cross-sectional ratio and conductivity ver ratio is taken into account, the calibration cable can even pass through a temperature-dependent resistance is formed, the ohmic resistance represents the calibration cable length.

Für die Zuführung des Stromes konstanter Stärke und für die Messung des Spannungsabfalls sind separate Kontakte vorgese hen. Dadurch wird sichergestellt, daß exakt der Spannungsab fall über der Kabellänge gemessen wird und der Spannungsab fall über die Stromzuführungsleitungen zu dem Kabel ohne Einfluß ist. Der Spannungsabfall über die Spannungsmeßein richtung, mit welcher der Spannungsabfall gemessen wird und welche parallel zu der zu messenden Kabellänge geschaltet ist, beeinträchtigt die Meßgenauigkeit nicht, da diese Spannungsmeßeinrichtung sehr hochohmig ausgebildet ist, so daß über diese Spannungsmeßeinrichtung nur ein sehr geringer Strom von z. B. etwa 10 µA fließt.For the supply of the current of constant strength and for the Separate contacts are provided to measure the voltage drop hen. This ensures that exactly the voltage Fall over the cable length is measured and the voltage drop fall over the power supply lines to the cable without Influence is. The voltage drop across the voltage measurement direction with which the voltage drop is measured and which are connected in parallel to the cable length to be measured is, the measuring accuracy does not affect, since this Voltage measuring device is very high impedance, so that about this voltage measuring device only a very small one Current of z. B. flows about 10 uA.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zweckmäßigerweise ein Meßinstrument verwendet, das in einem gemeinsamen Gehäuse die Konstantstromquelle und die Span nungsmeßeinrichtung enthält. Das Gerät ist vorzugsweise batteriebetrieben, wobei die Batterie auch als Stromquelle dient. Dadurch ist ein netzunabhängiger Einsatz des Meßin struments möglich.To carry out the method according to the invention expediently used a measuring instrument in a common housing the constant current source and the span voltage measuring device contains. The device is preferred battery operated, the battery also used as a power source serves. This means that the Meßin can be used independently of the mains struments possible.

Vorzugsweise wird der gemessene Spannungsabfall über einen Analog-Digital-Wandler in einen digitalen Wert umgewandelt, der gegebenenfalls nach entsprechender rechnerischer Verar beitung angezeigt wird. Die digitale Anzeige des Meßinstru ments kann unmittelbar in Längeneinheiten geeicht sein.The measured voltage drop is preferably over a Analog-to-digital converter converted into a digital value, which, if applicable, after corresponding arithmetic processing processing is displayed. The digital display of the measuring instru elements can be calibrated directly in units of length.

Bei dem Meßverfahren mit separatem Eichkabel kann ein Schal ter vorgesehen sein, der auf die handelsüblichen Kabelquer schnitte umschaltbar ist. Mit diesem Schalter werden die dem jeweiligen Querschnitt des zu messenden Kabels entsprechen den Korrekturfaktoren entweder rechnerisch in die digitale Meßwertverarbeitung oder als Verstärkungsfaktor des analogen Meßwertes eingegeben.In the measuring method with a separate calibration cable, a scarf ter be provided on the commercial cable cross cuts is switchable. With this switch the correspond to the respective cross-section of the cable to be measured the correction factors either arithmetically into the digital Measured value processing or as a gain factor of the analog Measured value entered.

Bei dem Meßverfahren mit separatem Eichkabel ist vorzugswei se eine Eicheinrichtung, insbesondere ein Eichpotentiometer vorgesehen. Ist das Meßinstrument an das separate Eichkabel angeschlossen, so kann mit Hilfe dieses in den Kontantstrom kreis eingeschalteten Eichpotentiometers der aufgrund des gemessenen Spannungsabfalls angezeigte Längenwert genau auf die bekannte durch das Eichkabel repräsentierte Länge einge stellt werden, wodurch die genaue Temperaturkompensation erreicht ist. Wird das Gerät anschließend an das zu messende Kabel angeschlossen, so zeigt es unmittelbar die Kabellänge an.When measuring with a separate calibration cable, it is preferred se a calibration device, in particular a calibration potentiometer intended. Is the measuring instrument on the separate calibration cable connected, so this can be used in the constant current calibration potentiometer switched on due to the measured length of the voltage drop the known length represented by the calibration cable poses, thereby the exact temperature compensation is reached. If the device is connected to the one to be measured Cable connected, so it immediately shows the cable length at.

Claims

1. Method for measuring a cable size in which a current is passed through the cable to be measured, the same current is passed through a calibration cable, the voltage drop is measured over the length of the cable to be measured and over the length of the calibration cable and the cable size to be measured is obtained from the ratio of the voltages falling across the cable to be measured and across the calibration cable, characterized in that
that to measure the length of the cable, the calibration cable is kept at the same temperature as the cable to be measured,
that a current of constant strength is passed through the calibration cable of defined length and then through the cable to be measured,
that separate contacts acting on the cable to be measured or the calibration cable are used to supply the current and to measure the voltage drop,
and that different cross-sections of the cable to be measured and the calibration cable by multiplication with the cross-sectional ratio and different materials of the cable to be measured and the calibration cable by multiplication with the conductivity ratio are taken into account.

2. The method according to claim 1, characterized in that as a calibration cable a section measured in length of the cable to be measured is used.

3. The method according to claim 1, characterized in that a separate cable is used as the calibration cable arranged in close proximity to the cable to be measured becomes.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the voltage drop across an analog-to-digital converter into a digital value converted and the cable length is displayed digitally.

5. The method according to claim 3, characterized in that which due to the measured voltage drop for the Calibration cable displayed length value by means of an calibration direction to the length defined by the calibration cable is adjustable.

6. The method according to claim 5, characterized in that the calibration device into the constant current circuit calibration potentiometer is switched on.