DE4240497A1

DE4240497A1 - Gerät zum Prüfen von Adern eines Kabels der Kommunikationstechnik

Info

Publication number: DE4240497A1
Application number: DE4240497A
Authority: DE
Inventors: Marian Starosta
Original assignee: Quante GmbH
Current assignee: 3M Deutschland GmbH
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1994-06-16

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Prüfgerät der im Ober begriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Derartige Gerä te werden eingesetzt, um Kabeladern zu identifizieren. Man will feststellen, ob beispielsweise eine Vertau schung, eine Berührung, eine Unterbrechung oder ein Erd schluß bei den Kabeladern vorliegt. Die zu prüfenden Ka beladern werden nachfolgend kurz als "Prüfadern" be zeichnet. Eine Beschaltung der Prüfadern bedeutet in die sem Zusammenhang, daß am amtsseitigen sog. "nahen Ende" eine Amtseinrichtung zwischen den Kabeladern angeordnet ist und/oder am teilnehmerseitigen anderen sog. "fernen Ende" Endeinrichtungen vorgesehen sind, z. B. Fernsprech apparate.

Es kommt darauf an, daß mit diesem Gerät im Fernsprech-, DATEX-L-, DATEX-P- und ISDN-Netz die Prüfung durchführbar ist, ohne die Signalübertragung unzulässig zu beeinträch tigen. Bevor die Prüfung stattfindet, wird vereinbart, welches Adernpaar unbeschaltet bleibt und als freies Paar ggf. für eine Sprechverbindung zur Verfügung steht. Die eine Ader wird dabei als "Vergleichsader" benutzt und die andere Ader dieses Paares, zur Unterscheidung, kurz als "Rückführader" bezeichnet werden.

Bei dem bekannten Gerät dieser Art (Firma Quante Kabela derprüfgerät KAPG 80) wurde ein Konstantspannungs- Generator einendig an die Rückführader angeschlossen und anderendig, jeweils über einen Vorschaltwiderstand, so wohl mit der Vergleichsader als auch mit der zu prüfenden Ader, also mit der vorerwähnten "Prüfader", am nahen Ende kontaktiert. Am gegenüberliegenden fernen Ende wurden zwei Impedanzen verwendet, von denen eine zwischen der Prüf- und Rückführader und die andere zwischen der Ver gleichs- und der Rückführader geschaltet wurden. Die Mes sung erfolgte dabei nach Art einer sog. "Brückenschal tung", wobei die vorderen Brückenzweige von den beiden Vorschaltwiderständen und die beiden hinteren Brücken zweige einerseits vom Widerstand der Rückführader und der Impedanz sowie dem Widerstand der Prüfader und anderer seits vom Widerstand der Rückführader, der Impedanz und vom Widerstand der Vergleichsader bestimmt waren.

Ein Nachteil dieses bekannten Gerätes bestand darin, daß es bei beidseitig beschalteten Adern nicht angewendet werden konnte. Ferner war der Meßbereich eingegrenzt und es lag eine geringe Auflösung des Meßergebnisses vor. Es ergaben sich Meßfehler, weil nicht sichergestellt war, daß beide Vorschaltwiderstände und beide Abschlußimpedan zen in den einzelnen Brückenzweigen wirklich gleich wa ren. Es konnten Symmetriefehler bei der Messung der Dif ferenzspannung auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein universell verwendbares Gerät der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu entwickeln, daß sich durch eine zuver lässige Messung und bequeme Handhabung auszeichnet. Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspru ches 1 angewandten Maßnahmen erreicht, denen die in der nachfolgenden Beschreibung näher angeführte, besondere Bedeutung zukommt. Wichtige Weiterentwicklungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Den Unteransprüchen 10, 11 sowie 13, 14 kommt dabei eine vom Hauptanspruch 1 unab hängige, eigne erfinderische Bedeutung zu. In den Zeich nungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 das Schaltbild eines beidendig jeweils mit dem erfindungsgemäßen Gerät ausgerüsteten Kabels,

Fig. 2 ein weiteres Detail am einen Ende des Ka bels von Fig. 1,

Fig. 3 schematisch das äußere Aussehen eines bei der Erfindung benutzten Kombinationsgerä tes, welches wahlweise an beiden Enden des Kabels von Fig. 1 verwendet werden kann,

Fig. 4 bis 7 vier mögliche Anwendungsfälle, die das erfindungsgemäße Gerät eindeutig iden tifizieren kann.

Ausweislich der Fig. 1 besitzt eine Kabel 10 eine Schar von Adern, von denen ein Paar 11 von Adern a, b grund sätzlich unbeschaltet sind und zu ihrer Unterscheidung voneinander mit Vergleichsader a und Rückführader b be zeichnet werden sollen. Daneben gibt es diverse weitere Adern x, y, z, die identifiziert und auf ihre Funktions tauglichkeit näher geprüft werden sollen und daher, wie bereits eingangs erwähnt, kurz mit "Prüfader" bezeichnet werden sollen. Die Prüfadern x, y, z sind im Gebrauchs fall an ihrem einen, mit 12 bezeichneten, sog. "nahen En de" mit einer Amtseinrichtung R_p beschaltet. Wie strich punktiert in Fig. 1 verdeutlicht, kann auch am teilneh merseitigen Ende 13, das nachfolgend kurz "fernes Ende" bezeichnet werden soll, auch eine Beschaltung durch eine Endeinrichtung R_t vorliegen, z. B. einen Fernsprechappa rat.

Das äußere Aussehen des erfindungsgemäßen Gerätes 20 ist aus Fig. 3 erkennbar. Es handelt sich dabei um ein Kombi nationsgerät, welches wahlweise, sowohl am nahen Ende 12 als auch am fernen Ende 13 des Kabels eingesetzt werden kann. Es beinhaltet aber zwei Schaltungsteile 21, 22 von denen jeweils nur ein bestimmtes wirksam gesetzt wird. Deshalb ist in Fig. 1 an den beiden Enden 12, 13 jeweils nur das dort wirksame eine Schaltungsteil 21 bzw. 22 ei nes solchen Kombinationsgerätes 20 gezeigt. Ausweislich der Fig. 3 hat das Gerät 20 folgenden Aufbau:

Das Kabeladerprüfgerät 20 besteht aus einer Hör- Sprechgarnitur 23 und einem kleinen Kunststoffgehäuse 24 mit fest angebrachten Meßleitungen 25, 26, 30, 37. Im Ge häuse 24 ist unter anderem die Elektronik einschließlich eines Lautsprechers 27 oder Piezo-Tongebers als Ruforgan untergebracht. Die Energieversorgung des Gerätes erfolgt über eine Batterie. Die Batteriekammer 28 befindet sich im Gehäuse 24 und ist von außen zugänglich. Zur individu ellen Einstellung der Lautstärke weist das Gerät 20 an der Seite ein Rändelpotentiometer 29 auf. Der Anschluß von Steckern 33, 34 der Hör- und Sprechgarnitur 23 er folgt über entsprechende Buchsen, z. B. Klinkenbuchsen 31, 32, an der Seite des Geräte 20. Die mitgelieferte Garni tur 23 kann auch in Kombination mit einem Schutzhelm ge tragen werden. Das Gerät besitzt einen Ein/Aus-Schalter 39.

Zwei Meßleitungen 25, 26 des Gerätes 20 sind mit Bananen steckern 35, 36 versehen und dienen zum Anschluß an das freie Adernpaar 11, das aus der Vergleichs- und Rückfüh rader a, b besteht und zugleich als Sprechadern-Paar fun giert. Zur Sprechverbindung besitzen die beiden Schal tungsstufen 21, 22 zwischen den Leitungen 25, 26 jeweils geschaltete in Fig. 1 nicht näher gezeigte Widerstände von ca. 1 kΩ im Sprachband. Zwei weitere Leitungen 30, 37, ebenfalls in der ersten Hälfte in gemeinsamer Isolie rung laufend, dienen der Messung an der Prüfader x. Eine dieser Leitungen 30 weist an ihrem Ende einen Tastkopf 40 auf, in welchem eine Multifunktionstaste 38 und fünf Mehrfarben-LED′s zur optischen Anzeige der Prüfungsergeb nisse und Position der Prüfer längs der Vergleichsader a integriert sind. Die als Prüfschnur zu bezeichnende Lei tung 30 wird an die zu prüfende Ader x, y oder z kontak tiert. Die andere Leitung 37 endet in einer Miniaturstrom meßzange 17, welche bei ISDN-Applikationen zusätzlich über die Prüfader x, y oder z gesetzt wird. Dem Gerät 20 liegt folgende Bedienungskonzept zugrunde:

Mit der Multifunktionstaste 38 kann eine Zustandsabfrage und ein Ruf ausgelöst werden. Zusätzlich besteht die Mög lichkeit eine Prüfung mit/ohne Stromzange 17 zu selektie ren und das Geräte 10 in eine Bereitschaftsstellung mit verringerter Energieaufnahme zu schalten. In der normalen Betriebsstellung des Gerätes 20 wird eine Zustandsmeldung unmittelbar durch kurzen Tastendruck initialisiert, d. h. dem Prüfer wird angezeigt mit welchen weiteren Prüfern eine Sprechverbindung besteht und welche Position längs des freien Adernpaars 11 er selbst einnimmt. Das ge schieht durch entsprechendes Blinken (in Gelb) der fünf numerierten Mehrfarben-LED′s am Tastkopf 35, wobei die eigene Position durch die dauernd eingeschaltete LED in der LED-Reihe hervorgehoben wird. Gleichzeitig erfolgt eine Sprachansage, die darüber informiert, welche Prüfer in Bereitschaftsstellung sind und ob die Stromzange 17 eines Prüfers eingeschaltet ist.

Die Funktionen Stromzange-Ein/Aus, Standby-Ein/Aus und Ruf können erst gestellt werden, wenn sie durch entspre chend langes Betätigen der Taste 38 selektiert sind (Rollprinzip). Die selektierte Funktion und ihr aktueller Schaltzustand wird dabei per Sprachansage fortwährend ge meldet. Durch anschließendes kurzes Betätigen der Taste 38 wird der aktuelle Schaltzustand invertiert und damit ein- oder ausgeschaltet (Toggleprinzip). Da der Ruf eine zeitbegrenzte Funktion ist, bewirkt die wiederholte kurze Betätigung jeweils eine neue Rufauslösung. Wenn nach drei identischen Schaltzustandsmeldungen keine weitere Tasten betätigung erfolgt, geht das Gerät 20 selbständig in die normale Betriebsstellung über, wobei der letzte Schaltzu stand beibehalten wird.

Zur Einleitung einer Prüfung brauchen die Prüfer (minde stens zwei) nur ihren Tastkopf 40 an die Prüfader x bzw. y oder z zu kontaktieren. Wenn ein oder mehrere Prüfer die x-Ader kontaktiert haben, wird dies allen Prüfern durch Blinken der entsprechenden LED′s (in rot) ange zeigt. Nach dem Prüfvorgang ertönt ein Gut- oder Schlecht-Ton. Diejenigen Prüfer, die eine gemeinsame x- Ader detektiert haben, werden zusätzlich durch entspre chend in grün leuchtende LED′s hervorgehoben.

Ein anderes Bedien- und Anzeigekonzept könnte wie folgt aussehen: Der Tastkopf mit LED-Anzeige und der Multifunk tionstaste 38 wird eingespart. Die optischen Anzeigen werden durch sprachliche Ansagen ersetzt. Der Ruf, Sta tusabfage, Standby-Ein/Aus (Toggletaste), Zangemessung- Ein/Aus (Toggletaste) werden mit vier getrennten Tasten bedient. Die Toggletasten funktionieren als solche nach dem zweiten Betätigen. Die erste Betätigung startet le diglich eine einmalige Zustandsansage über die jeweilige Schaltstellung. Weitere einmalige Ansagen erfolgen je weils nach Änderung der Schaltzustände.

Neue Ereignisse bzw. Zustandsänderungen bzw. Einstellbe dienungen führen automatisch zu eine Sprachansage. Es sind sowohl lokale, wie auch allgemein hörbare Meldungen möglich. Zusätzlich kann jeder Prüfer an seinem Gerät ei ne lokale Statusmeldung abrufen.

Am Prüfvorgang können zwischen zwei bis fünf Prüfer be teiligt sein, die über ein freies Adernpaar 11 in einer Konferenz-Sprechverbindung stehen. Bevor die Prüfung stattfindet, wird vereinbart, welches freie Adernpaar 11 für die Sprechverbindung zu benutzen ist. Vor Ort schlie ßen die Prüfer ihre Sprechschnüre an die vereinbarten Adern an. Eine zusätzliche Vereinbarung, wie beim bekann ten Gerät, nämlich welcher Prüfer sein Geräte als Geber bzw. auf Anrufbereitschaft zu schalten hat, ist nicht notwendig. Das versehentliche Ankoppeln der Sprechkreise an nicht freie Adern 11 wird unterbunden und dem Prüfer durch einen Warnton signalisiert. Von einer beschalteten Leitung wird ausgegangen, wenn ein dauernder Abschluß oder eine Fremdspannung detektiert wird. Eine Störung ei ner belegten Leitung (z. B. Bitfehler) und Verletzung des Datengeheimnisses wird daher vermieden. Außerdem wird nunmehr eine Vergleichsader a im freien Adernpaar 11 au tomatisch gefunden, d. h. eine Sprechadernvertauschung wird selbständig beseitigt. Wenn ein Gerät erstmalig an das freie Sprechadernpaar 11 angeschlossen ist, erfolgt automatisch eine Statusmeldung. Wiederholte Statusmeldun gen sind entsprechend dem beschriebenen Bedienkonzept auf Anforderung möglich.

Wenn ein oder mehrere Prüfer nun eine Prüfader x erfol greich kontaktiert haben, wird dies ebenfalls allen Prü fern durch entsprechendes Blinken der LED′s in der LED- Reihe angezeigt. In diesem Falle in der Farbe Rot. Falls nur eine Zweipunktmessung beabsichtigt ist, läßt sich da her sofort vereinbaren, welcher Prüfer die Prüfader x verlassen muß. Bei ISDN-Applikation ist wegen der mögli chen Erhöhung der Bitfehlerrate nur eine Zweipunktbelas tung erlaubt.

Falls eine belegte Leitung erkannt wird, d. h. Sprachsig nale oder ISDN-Signale detektiert werden, ertönt ein Warnton gefolgt von Sprachansage an allen Geräten. Eine Belegung wird frühestens erkannt, wenn zwei Prüfer kon taktiert haben. Im Gegensatz zum bekannten Gerät bleibt das Datengeheimnis gewahrt, da die Erkennung nicht mit tels einer Monitorfunktion realisiert ist. Auch wird beim erfindungsgemäßen Gerät ein Übersprechen der Prüfer sprachsignale auf die Prüfader x vermieden.

Zur Auslösung eines Prüfvorganges kontaktieren zwei oder mehr Prüfer die Prüfader x mit dem Tastkopf 40. Die Prü fung beginnt automatisch, wenn die Kontaktierungszahl sich um eins erhöht und mindestens zwei ist. Falls die Stromzange 17 angewendet wird, stellt derjenige Prüfer sein Gerät auf diese Meßart um, der sie setzt. Vorteil hafterweise ist es ein Prüfer der eine zu suchende Prüf ader x, y oder z vorgibt. Die Stromzange ist bei ISDN- Applikationen grundsätzlich notwendig. Bei gewöhnlichen, beschalteten Adern ist mit der Stromzange eine Prüfung mit größerer Aussagesicherheit möglich. Bei Mehrpunktmes sung muß die Stromzange von einem äußeren Prüfer längs der Leitung gesetzt werden. Andernfalls ist auf eine Mehrpunktkontaktierung an der x-Ader zu verzichten. Die Dauer des Prüfvorganges ergibt sich als Produkt von klei ner/gleich 0,3 sec und der Anzahl der x-Kontaktierungen minus 1 Nach dem Prüfvorgang ist bei allen Geräten 20 in der Konferenzschaltung in jedem Falle ein Signalton zu hören. Dessen Tonhöhe gibt zusätzlich an, ob die Prüfung "gut" oder "schlecht" war.

Diejenigen Prüfer, welche nach diesem Prüfvorgang die gleiche Ader kontaktiert haben ("gut" geprüft haben), werden außerdem durch die entsprechenden dauernd leuch tenden LED′s (in grün) für einige Sekunden signalisiert. Auf diese Weise sind alle Prüfer über den Verlauf der Prüfungen informiert. Sie werden daher bezüglich der sprachlichen Kommunikation entlastet.

In Fig. 1 ist das Prüfprinzip der Erfindung ohne Strom zange veranschaulicht. Die beiden äußeren Geräte sind je weils mit den bereits erwähnten Schaltungsteilen 21, 22 wirksam, wobei ihre Meßleitungen 25, 26 über ihre zugehö rigen Stecker 35, 36 am nahen Ende 12 bzw. fernen Ende 13 mit der Vergleichsader a und der Rückführader b kontak tiert sind. Die beiden äußeren Geräte haben dann eine Signalquelle mit einem bereits oben erwähnten, selektiven Innenwiderstand von ca. 1 kΩ im Sprachband und bilden ei nen optimalen Abschluß. Für andere Frequenzen, insbeson dere für die Prüffrequenz von ca. 75 Hz sind sie hochoh mig, nämlich größer als 100 kΩ. Die nicht näher gezeig ten inneren Geräte, die in entsprechender Weise zwischen den beiden Adern a, b kontaktiert sind belasten die Lei tung dabei grundsätzlich nicht, weil die Signalquellen Stromquellen sind.

Diese Abschlußkonfiguration stellt sich automatisch ein. Dadurch ist das Sprechadernpaar 11 im Sprachband stets optimal abgeschlossen und zusätzliche Dämpfungsstellen längs der Sprechadern durch weitere, nicht näher gezeigte Geräte 20 werden vermieden. Die Sprachqualität, nämlich die Lautstärke und die Rückhördämpfung, bleiben im Gegen satz zum bekannten Gerät konstant. Die Sprachqualität ist auch nicht vom Ladezustand der Batterie abhängig. Der Prüfton von ca. 75 Hz geht von einer Konstantstromquelle Q aus, für welche das Adernpaar 11 praktisch offen ist. Im Gegensatz zum bekannten Gerät tritt keine nennenswerte Verringerung der Prüfreichweite ein. Auch eine Verfäl schung der Prüfader a durch Nebenschluß nach der Rück führader b über zwei bis fünf angeschlossene Geräte 20 nach der Erfindung ist nicht zu befürchten. Beide Schal tungsteile 21, 22 besitzen jeweils einen Schalter 14 bzw. 15 der, wie durch die gestrichelte in Fig. 1 ange deutete Verbindungslinie 41 verdeutlicht ist, jeweils synchron verstellbar ist, was zweckmäßigerweise automa tisch durch einen Datentransfer über das Adernpaar 11 ge schieht. In der ersten Schaltstellung, die mit 1 bezeich net ist, wird am nahen Ende 12 die Konstantstromquelle Q und am fernen Ende 13 eine Prüfabschluß-Impedanz R_s zwi schen den beiden Adern a, b wirksam, wodurch eine mit 42 in Fig. 1 bezeichnete "Vergleichsschleife" entsteht. Es fließt ein bekannter, von der Konstantstromquelle gelie ferter Strom I, womit sich über den bekannten Wert der in der Vergleichsschleife 42 geschalteten Impedanz R_s im Schaltungsteil 22 ohne weiteres der aus Fig. 1 ersichtli che Spannungsabfall U_s an der Impedanz R_s errechnen läßt, nämlich

U_s : I · R_s (1).

Über einen Spannungsmesser wird nun im Schaltungsteil 21 die am nahen Ende 12 der Vergleichsschleife 42 anfallende Spannung U₁ selektiv gemessen. Dieser Vorgang dauert ca. 200 ms. Weil die Widerstände der Prüfader a gleich derje nigen der Rückführader b sind, lassen sich die beiden Spannungsabfälle U_a, U_b über die Adern a, b mit den be kannten bzw. ermittelten U₁, U_s nach der Gleichung ermit teln

U_a = U_b = 0,5 · (U₁ - U_s) (2).

Anschließend werden die beiden Schalter 14, 15, wieder synchron, in ihre mit 2 bezeichnete zweite Schaltstellung von Fig. 1 überführt, wodurch die Prüfader a ausgeschal tet und über die jeweiligen Meßleitungen 30 und die Tast köpfe 40 in den beiden Schaltungsteilen 21, 22 das nahe Ende 12 bzw. ferne Ende 13 einer bestimmten Prüfader x kontaktiert und einerends mit der Konstantstromquelle Q und anderends mit der Impedanz über die Rückführader b verbunden. Dadurch entsteht aus der Prüfader x, der Rückführader b eine über die Impedanz R_s geschlossene Schleife 43, die nachfolgend, zur Unterscheidung von der vorher erwähnten Vergleichsschleife 42, mit "Prüfschlei fe" bezeichnet werden soll. Über das gleiche Voltmeter im Schaltungsteil 21 wird nun, ebenfalls aus Energiespar gründen zeitbegrenzt am nahen Ende 12 dieser Vergleich schleife 43 die aus Fig. 1 erkennbare Spannung U₂ gemes sen. Der Spannungsabfall U_s über die Prüfabschluß-Impe danz R_s ist, unverändert geblieben, weshalb sich der Spannungsabfall U_x nach folgender Gleichung aus den teils bekannten teils gemessenen Werten unter Berücksichtigung der vorausgehenden Beziehung (2) errechnen läßt

U_x = U₂ - U_b - U_s = U₂ - 0,5(U₁ - U_s) - U_s (3).

Wie bereits erwähnt wurde, ist die Impedanz R_s selektiv ausgelegt, nämlich niederohmig und reell für den Prüfton, aber sehr hochohmig im Bereich von 1,5 kHz bis 300 kHz. Prinzipbedingt ist aber die Konstantstromquelle Q hochoh mig. Dadurch wird eine unzulässige Beeinflussung einer belegten ISDN-Leitung vermieden. Ist R_x der unbekannte Widerstand der Prüfader x oder R_a der Widerstand der Ver gleichsader a, so ergeben sich die Widerstandsverhältnis se dieser Adern aus den entsprechenden Spannungsverhält nissen nach der Gleichung

U_a/U_x = R_a/R_x (4).

Das interessierende Widerstandsverhältnis R_a/R_x läßt sich durch das aufgrund der vorausgehenden Gleichungen (2) und (3) aus den Meßwerten U₁ und U₂ errechnete Spannungsver hältnis U_a/U_x ohne weiteres ermitteln. Wenn das Span nungsverhältnis U_a/U_x gleich 1 wird, so muß aufgrund des entsprechenden Widerstandsverhältnisses R_a gleich R_x sein. Das bedeutet, daß eine Prüfader x zwischen den bei den Prüfstellen 21, 22 von Fig. 1 gefunden und als "gut" festgestellt wurde. Dies wird durch einen entsprechenden, bereits erwähnten Prüfton über den Lautsprecher 27 bzw. die Hör-Sprech-Garnitur 23 bekundet. Dieses Spannungsver hältnis ist daher das Prüfungskriterium zum Aufsuchen und zum Bewerten der einzelnen Prüfadern x, y oder z. Bei der Auswertung des Prüfungskriteriums kann man auch eine vom Wert 1 abweichende Streuung noch akzeptieren, die durch ein entsprechendes Auswerterprogramm durch eine definier te obere Grenze +s1 und eine definierte untere Grenze -s2 bestimmt ist. Das Ergebnis "gut" liegt dann also auch noch vor, wenn das ermittelte Spannungsverhältnis U_a/U_x der folgenden Ungleichung genügt.

(1 - s2) U_a/U_x (1 + s1) (5).

Nachdem eine anfängliche Prüfung im Bereich der Ver gleichsschleife 42 erfolgt ist, braucht bei einer späte ren Prüfung zwischen den gleichen Geräten 21, 22 von Fig. 1 der erste Meßschritt zur Ermittlung von U₁ bzw. U_a aus Zeit- und Energie-Einsparungsgründen nicht erneut vollzo gen zu werden. Diese Meßergebnisse liegen ja bereits vor.

Das erfindungsgemäße Gerät 20 läßt sich aber, wie anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert werden soll, auch dann benutzen, wenn nicht nur amtsseitig sondern auch teilneh merseitig Amtseinrichtungen R_p oder Endeinrichtung R_t an die Prüfadern x, y oder z angeschaltet sind, wie es bei ISDN-Leitungen der Fall ist. Die Beschaltungen können auch ohne weiteres beidseitig niederohmig sein. Es treten jetzt wie Fig. 1 bei der Prüfader x zeigt, zwei Parallel ströme I_x und I_y in den beiden miteinander beschalteten Prüfadern x, y ein. Aus den zugehörigen, unbekannten Wi derständen R_x und R_y müßte man nach der bekannten Formel den parallel Widerstand errechnen, der nachfolgend kurz durch das Symbol (R_x/R_y) verdeutlicht wird. Es wird auch in diesem Fall das vorbeschriebene zweistufige Meßverfah ren angewendet, wobei aber in diesem Fall für das Span nungsverhältnis U_a/U_x, sich anstelle der vorausgehenden Gleichung (4) nun die folgende kompliziertere Beziehung ergibt

U_a/U_x = R_a/(R_x//R_y) (6).

Jetzt ist auch eine Messung des Stromes I im ersten Meß schritt bei der Vergleichsschleife 42 und des Stromes im zweiten Meßschritt bei der Prüfschleife 43 erforder lich. Das Stromverhältnis I/I_x soll nachfolgend mit V_i bezeichnet werden. Mit dem Ansatz, daß sich die Ströme umgekehrt proportional zu den Widerständen verhalten und der Strom I = I_x + I_y ist, der durch die parallel Schal tung von R_x und R_y fließt, ergibt sich für den Widerstand in der Prüfader x als

R_x = (R_x//R_y) · I/I_x = (R_x//R_y) · V_i (7a)

oder

R_x = (R_y//R_y) · I/(I-I_y) = (R_x//R_y) · V_i′ (7b).

Erweitert man die Gleichung (6) um 1/V_i so erhält man zu nächst

U_a/U_x · V_i = R_a/(R_x//R_y) · V_i (8)

woraus sich unter Berücksichtigung der Beziehung (7a) oder (7b) das gesuchte Widerstandsverhältnis ergibt als

U_a/U_x · V_i = R_a/R_x (9)

wie durch Vergleich mit der Gleichung (4) sich ergibt, ist in diesem Fall außer dem Spannungsverhältnis U_a/U_x auch noch ein aus dem Stromverhältnis V_i sich ergebender Korrekturfaktor zu berücksichtigen, um daraus auf das Prüfungskriterium R_a/R_x schließen zu können. Um den benö tigten Korrekturfaktor V_i ohne Auftrennung der Adern zu erhalten, wird die bereits obenerwähnte Stromzange 17 verwendet und dabei zweckmäßigerweise in folgender beson derer Weise benutzt.

Zweckmäßigerweise wird auch der Quellenstrom I in der er sten Meßphase bei der Bestimmung U₁ mit dem gleichen Strommeßgerät ermittelt, wie in der zweiten Meßphase, wo die Stromzange 17 wie Fig. 2 zeigt, die Prüfader x um greift. In diesem Fall verwendet man, wie der Schaltungs teil 21 von Fig. 2 verdeutlicht einen dritten Schalter 16 mit den entsprechenden Schaltstellung 1, 2. Der Schalter 16 wird synchron mit den beiden vorbeschriebenen Schal tern 14, 15 zwischen den entsprechenden Stellungen 1, 2 umgesteuert. In der Stellung 1 der Schalter 14, 15, 16 liegt die erste Meßphase vor, in welcher die Spannung U₁ der Vergleichsschleife 42 ermittelt wird. Der zugehörige Strom I, der nachfolgend kurz als "Schleifstrom" bezeich net werden soll, fließt aufgrund der aus Fig. 2 ersicht lichen Schaltstellung des Schalters 16 über einen Ver gleichsdraht 19 durch die Stromzange 17 und kann so ge messen werden, wie durch das Anzeigegerät 18 in Fig. 2 symbolisch verdeutlicht ist. Die Stromzange 17 kann dabei ohne weiteres bereits um die Prüfader x gelegt sein. We gen der aus Fig. 2 ersichtlichen Schaltstellung des Schalters 14 fließt aber in dieser ersten Meßphase kein Prüfstrom I_x.

Dies ändert sich erst, wenn die Schalter 14, 15, 16 in ihre zweite Meßstellung 2 umgesteuert sind, also wenn die zweite Meßphase zur Ermittlung der Spannung U₂ in der Prüfschleife 43 von Fig. 1 vorliegt. Dann ist der Schal ter 14 geöffnet und es fließt lediglich der Strom I_x in der Prüfschleife 43, der nachfolgend kurz als "Prüfstrom" bezeichnet werden soll. Der Schleifenstrom I in der Ver gleichsschleife 42 fließt nicht. Jetzt kann die Stromzange 17 den Prüfstrom I_x ermitteln. Weil sowohl die Messung des Schleifenstroms I als auch des Prüfstroms I_x durch die gleichen Meßgeräte 17, 18 bewirkt ist, ist das vorer wähnte Stromverhältnis V_i aus I/I_x besonders exakt zu er mitteln. Das ist dann das Prüfungskriterium; es können gemäß der Formel (9) Rückschlüsse auf das gesuchte Wider standsverhältnis R_a/R_x gemacht werden. Es kommt jetzt die gleiche Beurteilung zum Zuge, die vorausgehend, im unbe schalteten Fall, anhand der Gleichung (4) näher erläutert worden ist.

Zu Kontrollzwecken nutzt das Gerät auch die in der oben genannten Gleichung (7b) angeführte Beziehung aus. Man ermittelt aus dem Schleifenstrom I und Prüfstrom I_x das dort angeführte Stromverhältnis V_i′ und erhält damit, in Analogie zur Gleichung (9) die Beziehung

U_a/U_x · V_i′ = R_a/R_x (10).

Bei der Identifizierung einer Prüfader x ermittelt das Gerät sowohl nach der Gleichung (9) als auch der Gleichung (10) das Widerstandsverhältnis. Es könnte näm lich sein, daß am nahen Ende 12 der Prüfer die Strommeß zange 17 nicht, wie in Fig. 2 erkennbar, rechts vom Kon taktpunkt, sondern versehentlich links davon gesetzt hat und damit nicht den Prüfstrom I_x sondern den über die be nachbarte Ader y fließenden Strom I_y mißt. Ob eine solche Vertauschung erfolgt ist oder nicht, kann das Gerät ohne weiteres feststellen, weil sich dabei aus den Gleichungen (9) und (10) folgende Fallunterschiede ergeben. Ist das nach der Gleichung (9) ermittelte Prüfungskriterium unter Berücksichtigung der in der Gleichung (5) angeführten Grenzen annähernd 1 und das aus diesen Werten ermittelte Ergebnis nach Gleichung (10) ungleich 1, so ist nicht nur die Prüfader x identifiziert und für "gut" begutachtet worden, sondern zugleich festgestellt, daß die Stromzan ge 17 richtig gemäß Fig. 2 gesetzt worden ist. Im umge kehrten Fall, wo das ermittelte Ergebnis nach Gleichung (9) ungleich 1 und nach Gleichung (10) annährend 1 ist, ist ebenfalls die Prüfader x identifiziert und für ord nungsgemäß befunden worden, doch befindet sich in diesem Fall die Prüfzange 17 in einer spiegelbildlichen Position zu Fig. 2 und ermittelt dort den Strom I_y. Ist die Prüfa der x gefunden worden und für "gut" zu bewerten, so kann außer dem entsprechenden Ton, der dieses Ergebnis dem Prüfer über die Hör-Sprech-Garnitur 23 oder den Lautspre cher 27 mitteilt, auch noch eine Warnmeldung "Zange tau schen" abgegeben werden. Üblicherweise wird das Prüfer gebnis über die eingangs genannte Sprechverbindung den Prüfern an beiden Aderenden 12, 13 mitgeteilt. Natürlich könnte das Prüfungsergebnis statt akustisch auch optisch signalisiert werden.

Es ist nun noch ein dritter Fall möglich, wo die ermit telten Ergebnisse aus beiden Gleichungen (9) und (10) einen von 1 ungleichen Wert ergeben. In diesem Fall mag die Stromzange 17 zwar richtig gemäß Fig. 2 gesetzt worden sein, doch wird die Prüfabschluß-Impedanz R_s versehent lich nicht an der Prüfader x sondern an der benachbarten Ader y kontaktiert.

Anhand des erfindungsgemäßen Gerätes lassen sich auch noch die aus den Fig. 4 bis 7 ersichtlichen Betriebsver hältnisse ohne weiteres feststellen.

Im Fall der Fig. 4 liegt eine Vertauschung zweier Adern x, y vor, was anhand der Gleichungen (9) und/oder (10) in der geschilderten Weise festgestellt werden kann. Der un beschaltete Fall gemäß Gleichung (4) ist nur ein Grenz fall der beiden letztgenannten Gleichungen, weil dabei die Stromverhältnisse V_i und V_i′ gleich 1 sind.

Fig. 5 zeigt den Fall einer Berührung zwischen zwei oder mehr Adern x, y, der Signalton kommt mehrfach vor. In dem aus Fig. 6 ersichtlichen Betriebsfall dagegen setzt bei der Messung einer bestimmten Ader x kein Signalton ein, weshalb dann die dort ersichtliche Unterbrechung vorlie gen muß.

Schließlich kann auch noch der aus Fig. 7 ersichtliche Erdschluß ohne weiteres ermittelt werden. Liegt der Erd schluß, wie dort ersichtlich, z. B. an der Ader x vor, so setzt ein Signal dann ein, wenn der Tastkopf 40 des ei nen, durch den Schaltungsteil 21 repräsentierten Gerätes mit der Erde verbunden wird und das am gegenüberliegenden Ende mit dem Schaltungsteil 22 wirksame Geräte die be treffende Ader x kontaktiert.

Bezugszeichenliste

1 erste Schaltstellung von 14, 15, 16
2 zweite Schaltstellung von 14, 15, 16
10 Kabel
11 Adern-Paar
12 nahes Ende
13 fernes Ende
14 erster Schalter
15 zweiter Schalter
16 dritter Schalter (Fig. 2)
17 Strommeßzange
18 Anzeigegerät bei 17
19 Vergleichsdraht 20
20 Prüfgerät
21 Schaltungsteil von 20 bei 12
22 Schaltungsteil von 20 bei 13
23 Hör-Sprech-Garnitur
24 Gehäuse
25 erste Meßleitung
26 zweite Meßleitung
27 Lautsprecher
28 Batteriekammer in 24
29 Rändelpotentiometer
30 Meßleitung
31 Klinkenbuchse an 24
32 Klinkenbuchse an 24
33 Stecker an 23
34 Stecker an 23
35 Stecker an 25
36 Stecker an 26
37 Meßleitung für 17
38 Multifunktionstaste
39 Ein/Ausschalter
40 Tastkopf
41 Synchronisation, Verbindungslinie
42 Vergleichsschleife
43 Prüfschleife
a Vergleichsader
b Rückführader
x erste Prüfader
y zweite Prüfader
z dritte Prüfader
s1 obere Grenze des Spannungsverhältnisses
s2 untere Grenze des Spannungsverhältnisses
I Schleifenstrom in 42
I_x Prüfstrom in 43
I_y Strom in y
R_a Widerstand der Vergleichsader a
R_p Amtseinrichtung
R_t Endeinrichtung
R_s Prüfabschluß-Impedanz
R_x Widerstand der Prüfader x
U₁ Spannung bei 42
U₂ Spannung bei 43
U_a Spannungsabfall bei a
U_b Spannungsabfall bei b
U_s Spannungsabfall bei R_s
R_a/R_x Widerstandsverhältnis, Prüfungskriterium
R_x/R_y Parallelwiderstand aus R_x, R_y
U_a/U_x Spannungsverhältnis
U_a/U_x · V_i Meßprodukt
U_a/U_x · V_i′ Kontrollprodukt
V_i Stromverhältnis aus I/I_x
V_i′ Stromverhältnis aus I/I/I_y

Claims

1. Gerät (20) zum Prüfen von Adern (Prüfader x; y; z) eines Kabels der Kommunikationstechnik mit unbe schalteten oder amtsseitig und/oder teilnehmerseitig beschalteten Adern (a; b; x; y; z),
mit einem unbeschalteten Adern-Paar (11) bestehend aus einer Vergleichsader (a) und einer Rückführader (b),
mit einem an einem Ende (nahes Ende 12) der Prüf- und Vergleichsader (x, a) anschließbaren Prüfsignal- Generator (Q)
und mit einer Prüfabschluß-Impedanz (R_s) zwischen den anderen Enden (fernen Enden) der Rückführader (b) einerseits und der Prüf- bzw. Vergleichsader (x; a) andererseits
und mit einem Spannungsmesser am nahen Ende (12) der Adern (a; b; x; y; z),
gekennzeichnet durch,
einen einendig an die Rückführader (b) angeschlosse nen Konstantstrom-Generator (Q), der anderendig in einer ersten Meßphase mit der Vergleichsader (a) und in einer zweiten Meßphase mit der Prüfader (x) kon taktierbar ist
und durch eine einendig an die Rückführader (b) an geschlossene Prüfabschluß-Impedanz (R_s), die ander endig, synchron sowie gleichsinnig mit der Umsteue rung des Konstantstrom-Generators (Q), ebenfalls in der ersten Meßphase mit der Vergleichsader (a) und in der zweiten Meßphase mit der Prüfader (x) kontak tierbar ist,
wobei der Spannungsmesser in der ersten Meßphase die Schleifenspannung (U₁) der über die Impedanz (R_s) geschlossenen Schleife (Vergleichsschleife) aus der Vergleichsader (a) und der Rückführader (b) mißt und dann, in der zweiten Meßphase, die Schleifenspannung (U₂) der über die gleiche Impedanz (R_s) geschlosse nen Schleife (Prüfschleife) aus der Prüfader (x) und der Rückführader (b) bestimmt
und aus diesen beiden Schleifenspannungen (U₁, U₂) das Verhältnis (Spannungsverhältnis U_a/U_x) zwischen der Spannung über die Vergleichsader (a) einerseits und über die Prüfader (x) andererseits ermittelt wird, welches gleich dem Verhältnis (Widerstandsver hältnis R_a/R_x) der Widerstände dieser beiden Adern (a; x) ist und als Prüfungskriterium beim Identifi zieren der Prüfader (x) dient.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strommesser (17) am nahen Ende (12) der Adern angeordnet ist
der Strommesser (17) nacheinander einmal den Schlei fenstrom (Vergleichsstrom I) in der Vergleichs schleife (42) und dann den Schleifenstrom (Prüfstrom I_x) in der Prüfschleife (43) mißt,
und der Quotient aus den beiden Strömen (I/I_x) einen Korrekturfaktor (V_i) für das ermittelte Spannungs verhältnis (U_a/U_x) bildet
und das Produkt (Meßprodukt) aus dem Korrekturfaktor (V_i) und dem Spannungsverhältnis (U_a/U_x) gleich dem Verhältnis der Widerstände (R_a/R_x) in der Vergleich sader (a) einerseits und der Prüfader (x) anderer seits ist und das Prüfungskriterium bildet.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontrolle neben dem Meßprodukt ein weiteres Pro dukt (Kontrollprodukt) aus dem Spannungsverhältnis (U_a/U_x) und dem Quotienten, aus dem Vergleichsstrom (I) und der Differenz vom Vergleichsstrom (I) und dem Prüfstrom (I_x) ermittelt wird
und das Ergebnis nur dann zur Identifikation der Prüfader (x) dient, wenn mindestens das Meß- oder das Kontrollprodukt annähernd den Wert 1 hat.

4. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strommesser als sogenannte Stromzange (17) ausgebildet ist.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzange (17) über die Prüfader (x) gesetzt wird und in der zweiten Meßphase zur Ermittlung des Prüfstroms (I_x) dient und ein Umschalter (16) in die Vergleichsschleife (42) geschaltet ist, der in der ersten Meßphase nur den Vergleichsstrom (I) durch die Stromzange (17) führt, (vergl. Fig. 2).

6. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Vergleichs- und Rückführader (a; b) mindestens am nahen und fer nen Ende (12; 13) zwei Geräte (20), vorzugsweise aber auch im dazwischen liegenden Bereich weitere Geräte (20) dauernd anschließbar sind und daß jedes dieser Geräte mit jedem anderen Gerät (20) wahlweise ein Geräte-Paar (21, 22) zur Bildung der Vergleichs schleife (42) und der Prüfschleife (43) bildet.

7. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Kombinationsgerät, das wahlweise, sowohl am nahen als auch am fernen Ende der Adern (x; y; z) einsetzbar ist.

8. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die längs der Ver gleichs- und Rückführader (a; b) angeordneten Geräte über diese Adern (a; b) untereinander in Datenver bindung stehen und dieser Datentransfer insbesondere das synchrone Umsteuern (Schaltstellung 1; 2) von Schaltern (14; 15; 16) zwischen der ersten und zwei ten Meßphase bewirkt.

9. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die längs der Ver gleichs- und Rückführader (a; b) angeordneten Geräte (20) über diese Adern (a; b) miteinander in Sprech verbindung stehen.

10. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Geräte (20; 21, 22) zur Kontaktierung mit der Prüfader (x, y, z) ei nen mit einem Kontaktierungsdetektor ausgerüsteten Kontaktkopf (40) aufweisen und im Berührungsfall mit der Prüfader (x; y; z) der Kontaktierungsdetektor im Kontaktkopf das zugehörige Gerät (20) wirksam setzt.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß über den zugehörigen Kontaktierungsdetektor die zweiphasige Prüfung zwischen jenem Paar von mehreren an die Adern (a; b) angeschlossenen Geräten (21, 22) automatisch ausgelöst wird, welches über ihren Kon taktkopf (40) mit der Prüfader (x) zuerst kontak tiert wird.

12. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfabschluß- Impedanz (R_s) selektiv ist, und zwar für die Prüf frequenz des Konstantstromgenerators (Q) einen Wert im Bereich des Wellenwiderstandes (Z_w) des zugehöri gen Adernpaares (11) aufweist, der für andere Fre quenzen, wie für die Sprech- oder Datenfrequenzen, ein Widerstands-Wert besitzt, der wesentlich größer als der Wellenwiderstand (Z_w) ist.

13. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die beiden äußeren Geräte (21; 22) von mehreren an das gemein same Adernpaar (11) angeschlossenen Geräte (20) ei nen Kommunikations-Abschlußwiderstand (R_k) für die Daten- und Sprechverbindung jeweils aufschalten, während die dazwischen liegenden Geräte (20) an der Kommunikation ohne einen solchen Abschlußwiderstand (R_k) teilnehmen.

14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommunikations-Abschlußwiderstand (R_k) selektiv ist, und zwar für das Sprach- und Datenband in der Größenordnung des Wellenwiderstandes (Z_w) liegt, der für andere Frequenzbereiche, insbesondere für die Ruffrequenz des Konstantstromgenerators (Q), einen Widerstandswert einnimmt, der wesentlich größer als der Wellenwiderstand (Z_w) ist.

15. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfungsergebnis an allen an das Adern-Paar (11) angeschlossenen Ge räten (20) angezeigt wird.

16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfungsergebnis akustisch und/oder optisch an gezeigt wird.

17. Gerät nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich net, daß die akustische Anzeige des Prüfungsergeb nisses aus Tönen und/oder aus Sprachansagen besteht.

18. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßergebnisse (U₁; U_x) der ersten Meßphase einer Prüfader (x) ge speichert werden und dann auch zur Ermittlung des Prüfungsergebnisses einer weiteren Prüfader (y; z) verfügbar sind, wenn diese weiteren Messungen an den gleichen Prüfstellen erfolgen.