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Meßeinrichtung, insbesondere zur Dämpfungsmessung von Fernleitungen
Die Einführung des Selbstferndienstes erfordert eine Überwachung der dabei benutzten
Übertragungswege in erheblich kürzeren Abständen, als es bei der bisherigen Ausnutzung
der Übertragungsleitungen nötig war. Bei Beibehaltung der bisherigen Meßverfahren
führt dies zu einem großen Aufwand an Personal und an technischen Einrichtungen.
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Man hat daher schon vorgeschlagen, die Prüfeinrichtungen bei Tonfrequenz-Fernwahlsystemen
zu vereinfachen und möglichst zu automatisieren. Eine Einrichtung dieser Art prüft
mit einem Prüfton,. der mittels eines Motorwählers in zeitlich kurzem Abstand über
mehrere Übertragungswege gesandt wird, und signalisiert dabei auftretende Störungen
zurück.
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Bei anderen Verfahren wird bei .Überschreiten oder Unterschreiten
des Dämpfungssollwertes eine Signalisierung ausgelöst; es sind auch Einrichtungen
bekanntgeworden, die außerdem die Richtung der Abweichung kenntlich machen.
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Alle diese Verfahren begnügen sich mit der Signalisierung bei Über-
oder Unterschreitung der Toleranzgrenzen und sind nicht geeignet; die betreffenden
Leitungen ebenso einfach ohne Mitwirkung einer Bedienungsperson im Gegenamt neu
einzumessen.
Gerade zum Einmessen von Leitungen des Selbstwählferndienstes empfehlen sich automatisch
wirkende Meßeinrichtungen, da diese Leitungen wegen ihrer gerichteten Betriebsweise
nur von dem Amt, in dem die Leitung abgehend betrieben wird, betreut werden sollen.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren liegt darin, daß beim
Voramt das Meßergebnis nur einer Übertragungseinrichtung unmittelbar angezeigt wird,
während das andere Meßergebnis im Gegenamt ausgewertet werden muß. Es bedarf also
bei jeder Störung besonderer Vereinbarungen der beiden Endämter.
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Bei diesen Verfahren sind keine Einrichtungen zur Erkennung von Fehlern,
wie Geräusch (Funkrauschen) oder Nebensprechen u. ä., vorhanden. Außerdem können
keine Verzerrungen in Frequenzlagen außerhalb der Meßfrequenz erkannt werden.
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Die Erfindung geht einen anderen Weg; sie bezweckt, die bisher notwendige
Bedienungsperson an der Empfangsstelle und in weitgehendem Maße auch an der Sendestelle
durch mechanische und elektrische Einrichtungen überflüssig zu machen. Dies geschieht
erfindungsgemäß dadurch, daß die am Empfangsort eintreffenden Spannungen automatisch
in den Meßwert bezeichnende Sprechströme umgesetzt und der Bedienungsperson am Sendeort
als die die Meßwerte bezeichnende Sprachlaute hörbar gemacht werden. Die Messung
am Sendeort kann entweder wie bisher üblich durchgeführt werden oder mit Hilfe einer
gleichen automatischen Empfangseinrichtung wie am Empfangsort erfolgen, wobei die
Bedienungsperson nur die in Sprachlaute umgesetzten Meßwerte notieren muß.
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Die am Empfangsort gemessenen Werte werden also in die zugehörigen,
sie bezeichnenden Sprechströme umgewandelt. Die Stellung eines Abtastorgans gegenüber
einem mit verschiedenen Meßwerten besprochenen, vorzugsweise magnetischen Sprachspeicher
wird der zu messenden oder einer von ihr abhängigen Größe derart stufenweise zugeordnet,
daß sich das Abtastoargan bei der Messung jeweils über der Stelle des Sprachspeichers
befindet, deren Abtastung die Ansage des entsprechenden Meßwertes ergibt. Das für
die Übertragungsgüte verantwortliche Amt, das sogenannte Voramt, wird durch diese
Einrichtung in die Lage versetzt, Leitungen vollständig ohne Mitwirkung des Gegenamtes
mit einer oder mehreren Frequenzen einzumessen. Die bisher langwierigen Messungen
mit allen Frequenzen als sogenannte überwachungsmessungen werden bis auf die Notierung
der Meßwerte vollautomatisch ausgeführt.
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Die Meßwerte beider Übertragungseinrichtungen werden unmittelbar bei
dem Voramt angezeigt und können dort sofort entsprechend ausgewertet werden. Beide
Übertragungsrichtungen können von der Sendestelle aus auf unzulässig starke Geräusche
usw. geprüft werden.
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Dieses Verfahren bietet, insbesondere bei der Messung von absoluten
Meßwerten, außerdem den Vorteil, sich jederzeit über die tatsächlichen Dämpfungsverhältnisse
unterrichten zu können. Da ist z. B. auch bei der Messung über mehrere durchgeschaltete
Leitungen hinweg sehr wichtig und unerläßlich.
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Der Erfindungsgedanke wird anschließend an Hand eines Ausführungsbeispiels
gemäß der schematischen Darstellung in den Fig. i und 2 näher beschrieben. Fig.
i zeigt die Meß- und Prüfeinrichtung, die als Meßteilnehmer geschaltet oder an den
Höhenschritt eines Dienst-Gruppenwählers angeschaltet sein kann. (Die Sendestelle
und die zu messende Leitung sind nicht abgebildet.) Fig.2 zeigt einen im Ausführungsbeispiel
verwendeten Tonrufumsetzer. Der Empfangsteil des Tonrufumsetzers, dessen Stromlauf
in Fig. 2 dargestellt ist, liegt hochohmig parallel zum Eingang eines angepaßtenVerstärkers
T12. Der Ausgang dieses Verstärkers führt über eine Gleichrichterschaltung, ein
Schrittschaltwerk S und ein Relais A. Der Gleichstromkreis für das Relais A kann
über Kontaktsegmente, den Schaltarm von S und über verschiedene abtastbare Widerstände
geschlossen werden. Der Widerstand R,0 ist groß genug, um A nicht ansprechen zu
lassen. Die zu kleineren Werten hin abgestuften Widerstände R i bis R 9 sind so
gewählt, daß die An.sprechstromstärke des A-Relais auf einem dem Meßwert entsprechenden
Schritt des Schaltarmes erreicht wird. Der letztere Widerstand, in diesem Beispiel
der R io, ist schließlich so bemessen, daß das Relais A auch bei sehr kleinen Empfangsspannungen
sicher anspricht.
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Mit dem Schrittschaltwerk ist das Abtastorgan eines Sprachspeichers
Spr derart gekoppelt, daß es sich bei der Mitnahme durch den Schaltarm stufenweise
über Abtastgebieten einstellt, die mit den dem zugehörigen Schritt entsprechenden
Meßwerten besprochen sind. Die Weiterschaltung des Schrittschaltwerkes und damit
des Abtastorgans kann ebenso kontinuierlich über ein umlaufendes Gerät erfolgen.
An Stelle des Fortschalterelais F ist dann eine Motorwicklung einzusetzen. Bei Restdämpfungsmessungen
in Fernleitungen kann z. B. der kleinste Dämpfungsmeßwert auf Schritt i durch folgenden
Text gekennzeichnet werden: »kleiner als Zwanzig, kleiner als Zwanzig usw.«. Dies
bedeutet, daß die Restdämpfung kleiner als o,2o N ist. Der größte Dämpfungswert
auf Schritt io kann durch den Text: »größer als Eins, größer als Eins usw.« gekennzeichnet
werden.
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Die Werte werden durch Einsetzen bestimmter Widerstände festgelegt.
Das Relais K bewirkt mechanisch oder elektrisch das Anschalten des Tonabnehmers
an der erreichten Stelle. Sprachspeicher und Meßsender MS sind derart übe r.Relaiskontakte
hintereinandergeschaltet, daß sie nacheinander zur Wirkung kommen, d. h., der Sendestelle
wird zunächst das Ergebnis der Messung am Empfangsort mitgeteilt, anschließend erfolgt
die Aussendung des gewünschten Meßtones.
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Die Frequenz des Meßtones kann entweder fest eingestellt sein, z.
B. auf 8oo Hz, oder sich in bestimmter, vorher festgelegter. Reihenfolge ändern
oder mittels der von,der Sendestelle ausgesendeten Frequenz eingestellt werden.
Dieser letztere Vorgang
wird im folgenden näher erläutert. An den
Ausgang des hochohmig angeschalteten Verstärkers V3 sind auf bestimmte
Frequenzen eingestellte Resonanzkreise angeschaltet, durch die- nur jeweils eine
Frequenz, nämlich die Resonanzfrequenz, auf eine Gleichrichterschaltung gelangt.
Der gleichgerichtete Strom vermag ein zugeordnetes Relais Sx (S i bis S 6) ansprechen
zu lassen. Die Kontakte dieser Relais liegen im Erzeugerkreis des Meßsenders HS
und bewirken dort die Einstellung einer bestimmten Frequenz. Die Relais
S i bis Sx können beliebigen Resonanzkreisen der Empfangsschaltung zugeordnet
werden. Zweite Wicklungen S i (H) bis Sx (H) liegen in einem Hilfsstromkreis und
sorgen für die Erregung der Relais S i bis Sx auch nach Beendigung der Auslösefrequenz
von der Sendestelle.
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Der Meßvorgang spielt sich in folgenden Phasen ab.: Aussenden eines
Meßtones von der Sendestelle, Auswerten und Bewerten dieses Meßtones am Empfangsort,
Rückmeldung des am Empfangsort gemessenen Ergebnisses, Rücksendung eines Meßtones
zur Messung der anderen Übertragungsrichtung. Die automatische Auswertung dieses
letztgenannten Meßergebnisses wird noch erläutert.
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Die erste Phase wird durch den ausgesendeten Meßton einer beliebigen,
für das Übertragungssystem geeigneten Frequenz eingeleitet.
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Die Sendespannung gelangt über den Kontakt d I i einerseits über eine
Empfindlichkeitsstufe und einen Verstärker V i des Tönfrequenz-Rufumsetzers auf
eine Gleichrichterschaltung, dessen Ausgangsstrom das Relais RS erregt, andererseits
über den Verstärker V 2 und eine Gleichrichterschaltung zu einem Schrittschaltwerk,
über dessen Schaltarm und Kontakt 0 ein Stromkreis für das Relais A geschlossen
ist, das jedoch Fehlstrom erhält.
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Die Kontaktstellung 0 des Schrittschaltwerkes wird dazu ausgenutzt,
unzulässig hohe Geräusche in der abgehenden Übertragungsrichtung zu erkennen. Liegen
Geräusche vor, die einen bestimmten Pegel übersteigen, so kommt die- entsprechend
eingestellte Tonfrequenz-Rufumsetzer-Empfangseinrichtung nicht zum Ansprechen, sondern
nur das A-Relais. Über den Kontakt aIII gelangt eine entsprechende Mitteilung des
über a I angeschalteten Sprachspeichers zur Sendestelle. Auch bei diesen gesprochenen
Worten vermag die Empfangseinrichtung nicht voll anzuziehen, da W 2 nur verzögert
kommt. Der Kontakt h V ist über den Schaltarmkontakt 0 überbrückt. (Die Mitteilung
kann durch kurzzeitige Impulse ersetzt werden.) Über den Kontakt ys werden das H-Relais
und über den h-Kontakt verzögert das Relais W:2 erregt. Durch das Öffnen der Kontakte
h III und th sprechen das Relais D und die Thermowicklung Th an. Mit den
Kontakten W 2 V und d II i und dem rhythmisch arbeitenden Kontakt
(i/2 Sekunde) kommt das Fortschalterelais F des SchrIttschaltwerkes S unter Strom.
Dieses schaltet zunächst den Schaltarm auf das Kontaktsegment i, so daß nun das
A-Relais von einem bedeutend größeren Strom durchflossen wird. Innerhalb weniger
Sekunden hat der Schaltarm sämtliche Kontaktsegmente abgetastet. (Die Mindestdauer
des Meßtones von der Sendestelle ist der Abtastdauer anzupassen.) Hat das Relais
A wegen zu geringen Stromes, also wegen zu schwacher Meßtonstärke, auf den Schritten
i bis g nicht ansprechen können, so wird durch den kleinsten Widerstand R io das
Ansprechen auch bei sehr kleinen Meßspannungen oberhalb des Geräuschpegels sichergestellt.
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Synchron mit dem Sch.rittschaltwerk hat sich der Tonabnehmer des Sprachspeichers
Spr eingestellt. Zieht A an, wird F durch aV gestoppt und der bereits durch den
W2II-Kontakt vorbereitete Stromkreis für das Relais K durch den Kontakt aI wirksam
geschlossen. K bringt den Tonabnehmer elektrisch oder mechanisch zur Wirkung. (In
der Figur nicht dargestellt.) Der Sprachspeicher ist so vorbereitet, daß der von
ihm wiedergegebene Meßwert an der Stelle,* an der der Tonabnehmer gestoppt wurde,
dem am Empfangsort gemessenen Meßwert entspricht.
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Während dieser Einstellphase bleibt der Empfangsteil der Einrichtung
durch den Kontakt h I angeschaltet, der Sendeteil der Einrichtung über die Kontakte
hV und W 211 abgeschaltet.
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Die zweite Phase, die Rückmeldung des Meßergebnisses zur Sendestelle,
beginnt mit dem Abfallen der Empfangseinrichtung. Das H-Relais fällt unverzögert,
das W 2-Relais stark verzögert ab. Mit dem schließenden Kontakt h V und dem noch
geschlossenen Kontakt W 2I i wird der Sprachspeicher an die Leitung angeschaltet,
nachdem mit dem vorher öffnenden Kontakt h I der Empfangsteil abgetrennt wurde.
Das K-Relais hält sich über den W 2 II-Kontakt.
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Der Sprachspeicher bleibt bis zum Abfall des W 2-Relais angeschaltet.
-Der W 2 11 -Kontakt schaltet anschließend durch zum Meßsender MS und leitet
damit die dritte Phase - das Messen der rückwärtigen Richtung - ein. Der Sender,
der zunächst beispielsweise die Frequenz 8oo Hz abgeben soll, gibt den Meßton bis
zum Öffnen des Kontaktes d V i an die Leitung. Inzwischen kam mit dem Abfall von
W `s und seinem Kontakt W 2 12 das Relais F wieder unter Strom, das im Rhythmus
des Sekundenkontaktes das Schrittschaltwerk und damit den Tonabnehmer in die Ausgangsstellung
bringt. Das Relais D hält sich bis zum Abfall von Th über den eigenen Kontakt
d III i. Nach Abfall des Relais D ist die Einrichtung wieder empfangsbereit.
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Für frequenzabhängige Messungen kann entweder an Stelle eines Normalgenerators
eine Stromquelle treten, die zur Abgabe einer Frequenzreihe geeignet ist, oder eine
Einrichtung gemäß Fig. i, die nachfolgend beschrieben wird.
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In den Ausgangskreis des Verstärkers V3 sind Siebkreise für die gewünschten
Frequenzen geschaltet. Der eintreffende Meßton gelangt über den Kontakt tI nur jeweils
in dem zugehörigen Resonanzkreis zur Wirkung, so daß nur eines der Relais S i bis
Sx ansprechen kann
Mit Kontakfien d I 2 bis d xx des
D-Relais werden alle zweiten Wicklungen der Relais S i usw. von Fehlstrom durchflossen.
Nur das der eintreffenden Frequenz zugeordnete S-Relais kann jedoch anziehen, so
daß es sich anschließend - nach Beendigung des Sendens von der Sendestelle ausüber
die Hilfswicklung S (H) halten kann. Mit dem Kontakt sx wird die bestimmte Frequenz
des Meßsenders angelegt. In einem Sonderfall kann die Einrichtung so getroffen werden,
daß die Frequenz x die gleiche Frequenz x im Gegenamt auslöst. Für
gewisse Fälle kann es auch von Vorteil sein, .wenn durch die Sendefrequenz x jeweils
die nächsthöhere oder irgendeine andere Frequenz der Frequenzreihe ausgelöst wird.
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Schaltet man nämlich an den Anfang der Leitung, also bei der Sendestelle,
eine gleiche Empfangseinrichtung und richtet man die Aufeinanderfolge der Frequenzen
so ein, daß der vom Gegenamt zurückkommende Meßton jeweils die nächsthöhere der
Frequenzrei:he auslöst, so kann eine frequenzabhängige Messung in kurzer Zeit ohne
Mitwirkung einer Bedienungsperson vorgenommen werden. Im Gegenamt wird dabei jeweils
die gleiche, im Voramt die nächsthöhere Frequenz ausgelöst.
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Die von beiden Endeinrichtungen wiedergegebenen Meßwerte können hochohmig
mitgehört werden.