DE9400039U1 - Testanordnung zur Prüfung von Mehrdrahtleitungen und deren Verdrahtungen - Google Patents

Description

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Testanordnung zum Prüfung von Mehrdrahtleitungen und deren Verdrahtungen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Testanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer Installation von elektrischen Mehrdrahtleitungen - wie beispielsweise von hausinternen Telephonleitungen - muss zur Verhinderung von späteren Betriebsstörungen die Verdrahtung der anzuschliessenden Leitungen vor Inbetriebnahme überprüft werden. Dies ist insbesondere bei den zur Übertragung von Daten eingesetzten Mehrdrahtleitungen notwendig, will man Kurzschlüsse und/oder eine Zerstörung von Eingangsstufen von an Mehrdrahtleitungen angeschlossenen Endgeräten vermeiden. Darüberhinaus kann eine Datenübertragung über einen mehrere Endgeräte verbindenden Bus nicht zustande kommen, wenn die Endgeräte mit unterschiedlicher Polarität an den Bus angeschlossen sind und gleichzeitig auf den Bus zugreifen wollen, da sich in einer solchen Situation die von den Endgeräten abgegebenen Zugriffssignale gegenseitig auslöschen können.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP- 0 314 375 ist eine Vorrichtung zur Überprüfung der Verdrahtung von Femmeldeendgeräte verbindenden Telephonleitungen bekannt. Die beschriebene Vorrichtung besteht aus zwei an verschiedenen Stellen der zu prüfenden Leitung anschliessbaren Messeinheiten, wobei die eine Messeinheit Pulse in Richtung der zweiten Messeinheit aussendet, die von dieser über andere Wege an die erste Messeinheit zurückgesendet und dort ausgewertet werden. Die Anzahl und Reihenfolge der Pulse ist dabei derart gewählt, dass anhand der in der ersten Messeinheit empfangenen Pulse die momentane, zwischen den beiden Messeinheiten vorhandene Verdrahtungsart mit Hilfe einer LED-(Light Emitting Diode)-Matrix dargestellt werden kann. Wie aus dieser Druckschrift weiter hervorgeht, ist der zur Realisierung dieser Vorrichtung benötigte Aufwand an elektronischen Schaltkreisen derart gross, dass bei dessen Einsatz mit einer erheblichen Fehleranfälligkeit zu rechnen ist. Zudem ist auch die Her-Stellung der beiden Messeinheiten mit einem nicht vernachlässigbaren Kostenaufwand verbunden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstig realisierbare Testanordnung zum Überprüfen der Verdrahtung und der Kurzschlussfestigkeit von Mehrdrahtieitungen anzugeben.

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Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

Durch den einfachen Aufbau und durch die Verwendung von nur wenigen elektronischen Bauelementen bei der Realisierung der erfindungsgemässen Testanordnung ist diese äusserst zuverlässig, da mit einfachen Strom- oder Spannungsmessungen Verdrahtung und Kurzschlussfestigkeit von Leitungen überprüft werden kann. Ferner können zur Strom- oder Spannungsmessung auch herkömmliche bei der Installation von Leitungen ohnehin verfügbare Messinstrumente wie beispielsweise ein Multimeter verwendet werden.. Schliesslich sind die Kosten für eine Testanordnung und deren Wartung dank der kleinen Anzahl an benötigten Bauelementen äusserst gering.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine zu prüfende schematisch dargestellte Mehrdrahtleitung mit verschiedenen Anschlussstellen für Endgeräte und einer Anschlussstelle an ein Fernmeldenetz,
Fig. 2 einen Aufbau einer zur Prüfung der Mehrdrahtleitung benötigten Testeinheit,

Fig. 3 die zu prüfende Mehrdrahtleitung mit verschiedenen Anschlussmöglichkeiten und mit Reflexionen unterdrückenden Abschlusswiderständen,

Fig. 4 eine zum Abgreifen der zu messenden Spannungen verwendete Messeinheit und
Fig. 5 ein Ersatzschaltbild der Leitung mit angeschlossener Test- und Messeinheit von einer Messstelle aus gesehen.

Fig. 1 zeigt eine an mehreren Messstellen B1 bis Bn mit Steckern S1 bis Sn versehene Mehrdrahtleitung ASL, deren Verdrahtung und deren Kurzschlussfestigkeit mit Hilfe einer Testeinheit TE überprüft werden soll. Die Mehrdrahtleitung ASL kann dabei beispielsweise eine in einem Haus installierte Telephonleitung sein, die über eine Schnittstelle SS an ein nach den ISDN-(lntegrated Services Digital Network)-Normen aufgebautes digitales Fernmeldenetz angeschlossen ist. Ein an die Schnittstelle SS angeschlossener Bus wird als S-Bus bezeichnet und ist in der CCITT-(Comite Consultatif International Telegraphique et Telephonique)-Empfehlung 1.410 und 1.411 (CCITT, Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985) beschrieben. An diesen durch die Mehrdrahtleitung realisierten S-Bus können bis zu acht verschiedene Endgeräte wie Telephonapparate, Fernko-

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piergeräte, etc. über die Stecker S1 bis Sn angeschlossen werden. Wenn beim Anschliessen der aus verschiedenen Anschlussleitungen (in Fig. 1 nicht dargestellt) bestehenden Mehrdrahtleitung ASL an die Stecker S1 bis Sn einzelne Anschlussleitungen vertauscht werden, können beim gleichzeitigen Zugriff von verschiedenen Endgeräten auf den S-Bus Signallöschungen entstehen, die ein Zustandekommen einer gewünschten Verbindung verhindern, weshalb die Verdrahtung vor Inbetriebnahme überprüft werden muss.

Zur Überprüfung der Verdrahtung der Mehrdrahtleitung ASL werden die Testeinheit TE und eine Messeinheit ME über je einen Stecker S1 bis Sn mit der Mehrdrahtleitung ASL verbunden, wobei diese während der Überprüfung stillgelegt, d.h. mit dem Fernmeldenetz nicht verbunden ist. Sollen alle Abschnitte der Mehrdrahtleitung ASL überprüft werden, so muss - wie in der Figur schematisch dargestellt - die Messeinheit ME über eine Buchse ST nacheinander mit allen vorhandenen Steckern S1 bis Sn einmal verbunden werden. Die Testeinheit TE kann dabei jeweils an der gleichen Messstelle B1 bis Bn - vorzugsweise an einer an das Fernmeldenetz anzuschliessenden Messstelle B1 - angeschlossen bleiben.

In Fig. 2 ist der innere Aufbau der Testeinheit TE dargestellt, die zur Überprüfung der Verdrahtung einer Mehrdrahtleitung ASL (Fig. 1) mit vier Anschlussleitungen L3 bis L6 und eine Erdleitung E verwendet werden kann. Diese Anschlussieitungen L3 bis L6 und die Erdleitung E werden über einen acht Anschlüsse A1 bis A8 und einen Erdanschluss EA aufweisenden Kontaktstecker KS in das Innere der Testeinheit TE geführt, wobei die Erdleitung E Erdpotential aufweist und vorzugsweise zur Abschirmung der Mehrdrahtleitung ASL verwendet wird. Die nicht belegten Anschlüsse A1, A2, A7 und A8 sind bei einem Teilnehmeranschluss eines Femmeldenetzes als weitere Ausbauvariante vorgesehen und werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel nur der Voiiständigkeit halber angegeben.

Die Testeinheit TE besteht aus einer Quelle Q, zwei Widerständen RT1 und RT2, einem Begrenzungswiderstand RS, einem Schalter S und einem Umschalter US. Die zwei Anschlüsse aufweisende Quelle Q ist auf der einen Seite über den Umschalter US mit der Erdleitung E und auf der anderen Seite über den Schalter S mit einem Anschluss A3 verbindbar. Der Begrenzungswiderstand RS ist parallel zur Quelle Q geschaltet, kontaktiert auf der einen Seite die Verbindung zwischen dem Schalter S und dem Anschluss A3 und bildet auf der anderen Seite die zweite Kontaktierungsmöglichkeit des Umschalters US. Sowohl der Umschalter US als auch der Schalter S ist in Fig. 2 in betriebsbereiter Stellung dargestellt. Die Quelle Q ist eine im Stand der Technik bekannte Spannungs- bzw. Stromquelle. Schliesslich ist der Widerstand RT1 mit den beiden

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Anschlüssen A5 und A6 und der Widerstand RT2 mit dem Anschluss A4 und mit dem den Erdanschluss EA und den Umschalter US verbindenden Leitungsstück verbunden. Einzelheiten zur Anschlussart der Widerstände RT1 und RT2 sind unten anhand Fig. 5 erläutert.

Fig. 3 zeigt eine den S-Bus realisierende und wiederum aus den Anschlussleitungen L3 bis L6 und der Erdleitung E bestehende Mehrdrahtleitung ASL (Fig. 1), an die verschiedene Stecker S1 bis Sn an verschiedenen Messstellen B1 bis Bn angeschlossen sind, wobei im letzten Stecker Sn zwei Abschlusswiderstände RE1 und RE2 vorgesehen sind. Die Abschlusswiderstände RE1 und RE2 verbinden die Anschlüsse A3 und A6 bzw. A4 und A5 und sollen durch entsprechende Wahl ihrer Werte die zur Übertragung verwendeten Anschlussleitungen L3 und L6 bzw. L4 und L5 abschliessen, damit keine Reflexionen entstehen können. Die Wahl der Widerstandswerte ist im Stand der Technik bekannt und richtet sich nach der Leitungsimpedanz des zur Übertragung verwendeten Anschlussleitungspaares L3, L6 und L4, L5.

Fig. 4 zeigt die auch in Fig. 1 dargestellte und an den Messstellen B1 bis Bn einsteckbare Messeinheit ME, die zum einfachen Abgreifen von Spannungswerten verwendet werden kann. Dazu sind wiederum die Anschlüsse A1 bis A8 und der Erdanschluss EA vorgesehen, mit denen die entsprechenden Anschlussleitungen l_3 bis L6 und die Erdleitung E kontaktiert werden können. Ausserdem sind von Aussen leicht zugängliche, beispielsweise als Buchsen ausgebildete Kontakte 1 bis 5 vorgesehen, über die Spannungen U₁₅, U₂₅, U₃₅ und U₄₅ beispielsweise mit einem Multimeter leicht abgegriffen werden können. Die Anschlüsse A3 bis A6 werden zudem auf spezielle Art und Weise mit den Kontakten 1 bis 4 verbunden, nämlich der Anschluss A3 mit Kontakt 1, A4 mit 4, A5 mit 3 und A6 mit 2. Dadurch haben die Spannungswerte der Spannungen U₁₅, U₂₅, U₃₅ und U₄₅ in der angegebenen Reihenfolge absteigende Spannungswerte, falls alle Leitungen richtig angeschlossen und keine Leitungsunterbrüche vorhanden sind. Auch diese Zusammenhänge werden noch anhand Fig. 5 erläutert.

Fig. 5 zeigt ein sich von einer Messstelle B1 bis Bn aus ergebendes Ersatzschaltbild einer intakten, an eine Testeinheit TE und eine Messeinheit ME angeschlossenen Mehrdrahtleitung ASL (Fig. 1) und die darin vorhandenen Spannungen U_Q, U₁₅, U₂₅, U₃₅, U₄₅, U₁₄, U₃₄, U₂₃ und U₂₅. Die Spannung U_Q ist dabei die von der Quelle Q abgegebene Spannung und ist gleich der Spannung U₁₅, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Der zwischen den Kontakten 1 und 5 bzw. zwischen dem Anschluss A3 und dem Erdanschluss EA liegende Gesamtwiderstand entspricht der Serieschaltung aller Widerstände RT1, RT2, RE1 und RE2. Analog können die Widerstandswerte zwischen den Kontakten 2 und 5, 3 und 5, 4 und 5 aus dem Ersatzschaltbild bestimmt werden. Werden

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zudem alle Widerstände gleich gross gewählt - beispielsweise gleich gross wie die Abschlusswiderstände RE1 und RE2 (z.B. R = 100 &OHgr;) - so ergeben sich zusammenfassend folgende Grossen:

R₁₅ = RE1 + RT1 + RE2 + RT2 = 4 R ->· U₁₅ = 4 U₀

R₂₅ = RT1 + RE2 + RT2 = 3 R -> U₂₅ = 3 U₀

R₃₅ = RE2 + RT2 = 2 R -+ U₃₅ = 2 U₀

R₄₅ = RT2 = R -> U₄₅ = U₀

U_n

wobei U_Q = 4 U₀ und somit U₀ = ^ ist.

Die anhand Fig. 4 beschriebenen Spannungszuweisungen der Anschlüsse A3 bis A6 zu den Kontakten 1 bis 4 ergeben sich somit direkt aus dem betroffenen Strompfad, will man - wie hier vorgesehen - die an den Kontakten 1 bis 4 bezüglich dem Erdanschluss EA zu messenden Spannungswerte in absteigender Reihenfolge abgreifen können. Prinzipiell müssen die zu überprüfenden Anschlussleitungen L3 bis L6 alle in mindestens einem Strompfad liegen, wobei beachtet werden muss, dass bei jedem Übergang von einer Anschlussleitung A3 bis A7 zur nächsten ein Widerstand mit definiertem Widerstandswert eingesetzt wird. Damit wird jedem Kontakt 1 bis 4 bei Fehleriosigkeit der Mehrdrahtleitung (ASL) ein definiertes Spannungspotentiai zugewiesen.

Wenn die in Fig. 3 im Stecker Sn vorhandenen Abschlusswiderstände RE1 und RE2 nicht vorgesehen sind, können entsprechende Widerstände derart in die Messeinheit ME eingefügt werden, dass das in Fig. 5 angegebene Ersatzschaltbild gleichfalls erhalten wird.

Wie bereits erwähnt, werden bei dem in den Figuren 2 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel von der Mehrdrahtleitung ASL lediglich vier Leitungen L3 bis L6 und eine Erdleitung E verwendet. Die erfindungsgemässe Testeinheit ändert sich bei einer von vier unterschiedlichen Anzahl an Leitungen nur dadurch, dass zusätzliche - oder auch weniger, falls die Anzahl der Leitungen kleiner ist - Widerstände in ähnlicher Weise eingefügt werden.

Die Testanordnung ist nicht nur auf die im Ausführungsbeispiel angegebene Anwendung von Mehrdrahtleitungen in Fernmeldenetzen einsetzbar. Vielmehr lässt sich die erfindungsgemässe Testanordnung prinzipiell zur Überprüfung von beliebig eingesetzten Mehrdrahtleitungen einsetzen.

Claims (8)

SIEMENS-ALBIS AG Zürich · .". . &Idigr;6*&bgr; *·.· *..&iacgr; &iacgr;.&iacgr;. 93G9807 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Testanordnung zum Überprüfen von aus mindestens zwei Anschlussleitungen (L3 L6, E)

bestehenden und mindestens zwei Messstellen (B1, ..., Bn) verbindenden Mehrdrahtleitungen (ASL), dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Messstelle (B1) mindestens eine einen elektrischen Strom bzw. eine elektrische Spannung abgebende Quelle (Q) vorgesehen ist, die an mindestens zwei Anschlussleitungen (L3, E) angeschlossen ist, dass bei mehr als drei Anschlussleitungen (L3, ..., L6, E) an der ersten Messstelle (B1) mindestens ein Widerstand (RT1, RT2) vorgesehen ist, über den zumindest ein Teil der nicht an die Quelle (Q) angeschlossenen Anschlussleitungen (L3 L6, E) miteinander und/oder mit mindestens einem Anschluss der

Quelle (Q) verbunden ist, dass an einer zweiten Messstelle (B2, .... Bn) mindestens ein Teil der Anschlussleitungen (L3, .... L6) über Abschlusswiderstände (RE1, RE2) abgeschlossen ist und dass an ausgewählten Messstellen (B1, ..., Bn) Spannungen und/oder Ströme gemessen werden.

2. Testanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an den ausgewählten

Messstellen (B1 Bn) gemessenen Spannungen und/oder Ströme über Kontakte (1 4, EA)

einer Messeinheit (ME) messbar sind.

3. Testanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (1 4, E) der

Messeinheit (ME) derart angeordnet sind, dass bei unterbruchfreien und richtig verdrahteten Anschlussleitungen (L3, ..., L6, E) die zu messenden Spannungen in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge ihrer erwarteten Spannungswerte abgegriffen werden.

4. Testanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlusswiderstände (RE1, RE2) in der Messeinheit (ME) integriert sind.

5. Testanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Mehrdrahtleitungen (ASL) vorhandene Abschlussimpedanzen als Abschlusswiderstände (RE1, RE2) verwendet werden.

6. Testanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände (RT1, RT2) und die Abschlusswiderstände (RE1, RE2) die gleichen Werte aufweisen.

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7. Testanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Anschlussleitungen (L3, .... L6, E) von einem von der Quelle (Q) abgegebenen elektrischen Strom durchflossen werden.

8. Testanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrdrahtleitungen (ASL) Anschlussleitungen (l_3, .... L6, E) eines S- Bus eines nach ISDN-Normen aufgebauten Fernmeldenetzes sind.