FR2485205A1 - METHOD FOR MEASURING CAPACITY AND FOR LOCATING CUT IN ELECTRIC CABLES OR PIPES - Google Patents
METHOD FOR MEASURING CAPACITY AND FOR LOCATING CUT IN ELECTRIC CABLES OR PIPES Download PDFInfo
- Publication number
- FR2485205A1 FR2485205A1 FR8105778A FR8105778A FR2485205A1 FR 2485205 A1 FR2485205 A1 FR 2485205A1 FR 8105778 A FR8105778 A FR 8105778A FR 8105778 A FR8105778 A FR 8105778A FR 2485205 A1 FR2485205 A1 FR 2485205A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- switch
- bridge
- measurement
- voltage
- balancing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/083—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in cables, e.g. underground
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
- G01R27/2605—Measuring capacitance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Locating Faults (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
A.PROCEDE POUR MESURER DES CAPACITES ET POUR LOCALISER DES COUPURES DANS DES CABLES OU CANALISATIONS ELECTRIQUES. B.PROCEDE CARACTERISE EN CE QUE LES DEUX RESISTANCES D'EQUILIBRAGE DANS LE MONTAGE EN PONT SONT REMPLACEES PAR UN COMMUTATEUR S1 S2 AVEC UN RAPPORT COMMUTATION-TEMPS D(T-DT) VARIABLE. C.PROCEDE APPLICABLE A DES MESURES SUR DES CABLES EN SERVICE.A.PROCEDE FOR MEASURING CAPACITIES AND LOCATING BREAKS IN ELECTRICAL CABLES OR PIPING. B. PROCESS CHARACTERIZED IN THAT THE TWO BALANCING RESISTORS IN THE BRIDGE MOUNTING ARE REPLACED BY A SWITCH S1 S2 WITH A VARIABLE SWITCH-TIME RATIO D (T-DT). C. PROCEDURE APPLICABLE TO MEASUREMENTS ON CABLES IN SERVICE.
Description
1 24852051 2485205
L'invention concerne un procédé pour mesurer des capacités, des différences de capacité, et pour localiser des coupures dans des câbles et lignes, par équilibrage d'un montage The invention relates to a method for measuring capacitances, differences in capacitance, and for locating breaks in cables and lines, by balancing an arrangement
en pont de Murray.in Murray Bridge.
Le procédé sert principalement à localiser des cou- pures de câbles et lignes, ainsi qu à mesurer des rapports de capacités. En modifiant légèrement le montage suivant le procédé, on peut aussi mesurer et indiquer des différences de capacités, et après avoir introduit des capacités normales, des valeurs The method is mainly used to locate cables and lines, as well as to measure capacitance ratios. By slightly modifying the assembly according to the method, it is also possible to measure and indicate differences in capacities, and after having introduced normal capacities, values
de capacité.of capacity.
Il est généralement connu d'utiliser pour la locali- It is generally known to use for local
sation des défauts par mise à la terre des câbles et lignes, le montage de mesure en pont dit de Murray (voir '"Fehlerortungen" von Dr-Ing. E. Widle Dr Alfred HUthig-Verlagp Heidelberg, 1962, pages 22 à 24). Le brin intact du câble et l'extrémité du brin accidenté qui se trouve après le défaut de mise à la terre, et qui est reliée avec lui, forment une branche du pont, tandis que la partie du brin accidenté qui se trouve avant ce défaut forme la seconde branche du pont. Les deux autres branches du pont sont représentées par un potentiomètre, ou un dispositif potentiomètre-résistance. La source de tension de mesure est montée entre le branchement de prise du potentiomètre et un raccord à la terre. Un appareil de réglage à-zéro qui est placé In the case of ground faulting of cables and lines, the so-called Murray bridge measuring arrangement (see "Fehlerortungen" by Dr. E. Widle, Dr. Alfred HUthig-Verlagp Heidelberg, 1962, pp. 22-24). . The intact strand of the cable and the end of the damaged strand which is located after the ground fault, and which is connected with it, form a branch of the bridge, while the part of the damaged strand which is before this defect forms the second branch of the bridge. The other two branches of the bridge are represented by a potentiometer, or a potentiometer-resistance device. The measurement voltage source is mounted between the potentiometer tap connection and a ground connection. A zero-setting device that is placed
entre les deux extrémités accessibles des brins du câble men- between the two accessible ends of the strands of the cable
tionnés sert à équilibrer le pont en réglant le potentiomètre. is used to balance the bridge by adjusting the potentiometer.
Ce montage en pont suivant Murrayp connu, peut également être alimenté en courant alternatif, et permet alors, en choisissant convenablement l'appareil de réglage à zéro, de localiser des coupures de câbles et lignes ou de mesurer des rapports de This known Murrayp next bridge arrangement can also be supplied with alternating current, and then makes it possible, by suitably choosing the zero-setting device, to locate cable and line breaks or to measure transmission ratios.
capacité.capacity.
Ce montage en pont connu présente cependant une série d'inconvénients qui rendent la mesure plus difficile et This known bridge arrangement, however, has a series of drawbacks which make the measurement more difficult and
rendent onéreuse la détermination précise du point de coupure. make the precise determination of the cutoff point expensive.
Le montage en pont doit être équilibré à la main, la distance du point de coupure doit être calculée d'après le réglage du potentiomètre. La limite d'erreur du dispositif est déterminée directement par la qualité du potentiomètre utilisé. Le coût d'un potentiomètre suffisamment précis est très élevé et la précision diminue avec le temps. En outre, on doit raccorder le brin défectueux et le brin en bon état aux bornes du dispositif The bridge mounting must be balanced by hand, the distance from the cutoff point must be calculated from the potentiometer setting. The error limit of the device is determined directly by the quality of the potentiometer used. The cost of a sufficiently accurate potentiometer is very high and accuracy decreases over time. In addition, the faulty wire and the strand in good condition must be connected to the terminals of the device.
2 24852052 2485205
de mesure qui leur sont attribuées. A cela s'ajoute que, s'il se produit des tensions parasites, la mesure est perturbée ou of measurement attributed to them. In addition, if parasitic voltages occur, the measurement is disturbed or
est rendue tout à fait impossible.is made absolutely impossible.
On connaît d'autre part un procédé pour la mesure de résistances, de différences de résistances, et pour la loca- lisation de défauts sur des câbles et lignes par équilibrage A method is also known for measuring resistances, differences in resistances, and for locating faults on cables and lines by balancing.
d'un montage en pont de Murray (document allemand AS 29 39 467). a Murray bridge fitting (German document AS 29 39 467).
Dans ce procédé connu, les deux résistances d'équilibrage, In this known method, the two balancing resistors,
prévues dans le montage en pont, sont remplacées par un commu- provided in the bridge arrangement, are replaced by a
tateur (Si, S2) avec un rapport de temps de commutation (Si, S2) with a switching time ratio
&yl (T - At) variable, l'équilibrage du pont s'opère en modi- & yl (T - At) variable, the balancing of the bridge is effected
fiant ce rapport du temps de commutation At/(T - At), et l'on mesure et indique le rapport du temps de commutation &t/(T - ht) quand le pont est équilibré. Le signe T désigne ici la durée du cycle de mesure, et & t le temps pendant lequel est établie la liaison afférente à cette position de commutation dans une relying on this ratio of the switching time At / (T - At), and the ratio of the switching time & t / (T - ht) is measured and indicated when the bridge is balanced. The sign T here designates the duration of the measuring cycle, and & t is the time during which the connection is established at this switching position in a
position déterminée de commutation du commutateur. determined switching position of the switch.
Ce procédé convient seulement pour mesurer des résistances, des différences de résistances et pour localiser les défauts des câbles et lignes qui ont été provoqués par une mise à la terre d'un des brins du cible. Son utilisation pour mesurer des capacités, des différences de capacités et pour This method is suitable only for measuring resistances, differences in resistances and for locating cable and line faults that have been caused by earthing of one of the strands of the target. Its use for measuring capabilities, differences in capabilities and for
localiser des coupures de cables et lignes présente l'inconvé- locate cable and line breaks has the disadvantage
nient que pendant la mesure, il se produit, sur les condensa- that during the measurement, it occurs on the condensa-
teurs ou des parties des conducteurs, des tensions continues toujours croissantes, qui apparaissent même sur les contacts de commutation et qui représentent un danger pour la précision conductors or parts of the conductors, always increasing DC voltages, which even appear on the switching contacts and which represent a danger to the accuracy
de la mesure.of the measure.
L'invention a pour but d'améliorer lé procédé ci- The object of the invention is to improve the process described above.
dessus d'une façon telle que des tensions de mesures incontrô- in such a way that uncontrolled measurement voltages
lées ne puissent plus se produire et que l'on évite en consé- can no longer occur and that, as a result,
quence les erreurs qu'elles pourraient produire. what errors they could produce.
A cet effet, l'invention propose que les deux résis- For this purpose, the invention proposes that both resist
tances de compensation qui sont prévues dans le montage en pont soient remplacées par un commutateur dans lequel le rapport commutation-temps est variable, l'équilibrage du pont s'opérant en modifiant ce rapport commutation-temps, que l'on mesure et indique, quand le pont est équilibré, et, après quelques périodes de mesure.on inverse, la'polarité d'un courant de charge qui est fourni aux capacités que l'on doit déterminer, The compensation currents provided for in the bridge arrangement are replaced by a switch in which the switching-to-time ratio is variable, the balancing of the bridge being effected by modifying this commutation-time ratio, which is measured and indicated, when the bridge is balanced, and after a few periods of inverse measurement, the polarity of a charge current which is supplied to the capacities which must be determined,
ou un courant constant alimentant le montage en pont. or a constant current supplying the bridge circuit.
D'autres améliorations du mode de réalisation de l'invention résident en ce que: - on utilise, comme commutateur, des composants semi-conducteurs réglables, Further improvements of the embodiment of the invention reside in that: - as a switch, adjustable semiconductor components are used,
- on diminue l'influence des différences éventuel- - the influence of possible differences is diminished
les des résistances de coupure des composants du commutateur sur la précision des mesures, en introduisant un élément de switch resistors of the switch components on the accuracy of the measurements, by introducing an element of
limitation de l'intensité sur le conducteur qui relie le commu- limitation of the intensity on the conductor which connects the
tateur et la source de tension de mesure, controller and the voltage source of measurement,
- le rapport commutation-temps a t/(T -Et) du com- - the commutation-time ratio has t / (T -Et) of the
mutateur est mesuré et affiché par un compteur numérique à avance et recul commandé par un indicateur de cadence, - le compteur est programmé par l'entrée d'un mutator is measured and displayed by a digital counter in advance and recoil controlled by a rate indicator, - the counter is programmed by the input of a
domaine de mesure de la longueur de câble pour l'émission abso- measuring range of the cable length for the absolute emission
lue de la valeur de mesure,read the measurement value,
- le rapport At/(T - At) du commutateur pour l'équi- the At / (T-At) ratio of the switch for the equi-
librage du pont est ajusté par un comparateur par comparaison d'une tension en dents de scie avec une tension de référence réglable, - le rapport A t/(T - At) du commutateur est réglé, libration of the bridge is adjusted by a comparator by comparison of a sawtooth voltage with an adjustable reference voltage, - the ratio A t / (T - At) of the switch is set,
pour l'équilibrage automatique du pont, au moyen d'un compara- for the automatic balancing of the bridge, by means of a comparison
teur, par comparaison d'une tension en dents de scie avec la by comparison of a sawtooth voltage with the
tension de la branche zéro du pont intégrée. voltage of the zero branch of the integrated bridge.
L'invention sera mieux comprise en regard de la The invention will be better understood with regard to the
description ci-après et des dessins annexés, représentant des description hereafter and the attached drawings, representing
exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 est un schéma indicateur du principe embodiments of the invention, drawings in which - Figure 1 is a schematic diagram of the principle
du procédé de l'invention.of the process of the invention.
- la figure 2 est un schéma par blocs d'un montage FIG. 2 is a block diagram of an assembly
destiné à la mise en pratique de l'invention. intended for the practice of the invention.
- la figure 3 représente l'allure de la tension en FIG. 3 represents the shape of the voltage in
différents points importants du montage.- different important points of the assembly.-
- la figure 4 représente la courbe de l'intensité et de la tension, dans le temps, aux points de mesure Xa et-Xb, FIG. 4 represents the curve of the intensity and the voltage, in time, at the measurement points Xa and -Xb,
à une échelle de temps réduite par rapport à la figure 3. at a reduced time scale compared to Figure 3.
- la figure 5 est un schéma par blocs d'un montage FIG. 5 is a block diagram of an assembly
comprenant des variantes de réalisation. comprising alternative embodiments.
La figure 1 montre le schéma de principe d'un ins- Figure 1 shows the schematic diagram of a
trument de mesure, avec les détails importants pour l'exposi- measuring instrument, with important details for the exhibition
tion du procédé. Le câble défectueux présente une longueur 1. process. The faulty cable has a length 1.
4 24852054 2485205
Le brin en bon état a est complété par une capacité dont la valeur ressort de la longueur 1 du brin et de la capacité The strand in good condition is supplemented by a capacity whose value comes from the length 1 of the strand and the capacity
linéaire c' du brin. Ce brin a est relié, à l'extrémité éloi- linear c 'of the strand. This strand is connected at the far end
ghée du cible, au brin accidenté b. La représentation du brin b, coupé, défectueux est complétée par ses capacités partielles avant et après la coupure. La distance du point de mesure jusqu'à la coupure se monte à lx. La distance de la coupure Target's ghost, with a rough edge b. The representation of strand b, cut, defective is completed by its partial capabilities before and after the cut. The distance from the measuring point to the cutoff is lx. The distance of the cut
jusqu'à l'extrémité éloignée du câble est désignée par ly. to the far end of the cable is designated ly.
L'équilibrage du pont s'opère à l'aide de l'instrument à zéro N. Un potentiomètre reliant les brins du câble et formant deux autres branches du pont de mesure suivant Murray connu est The bridge is balanced using the instrument at zero N. A potentiometer connecting the strands of the cable and forming two other branches of the measuring bridge according Murray known is
remplacé par les commutateurs Sl et S2, le rapport commutation- replaced by the switches S1 and S2, the switching ratio
temps étant variable. La jonction des deux contacts Si et S2 time being variable. The junction of the two contacts Si and S2
des commutateurs est reliée, par l'intermédiaire de la résis- switches is connected via the resistor
tance R3 de limitation d'intensité, et des commutateurs S3 et S4, avec les deux sources de tension de mesures 9, de p8les R3 intensity limiting, and switches S3 and S4, with the two voltage sources measuring 9, p8les
opposés, dont les seconds p8les sont mis à la terre. opposite, whose second heads are grounded.
On peut se rendre compte sans explication plus précise que, dans des conditions déterminées, par exemple sous une fréquence fm suffisamment élevée, ou avec une inertie d'une importance appropriée de l'instrument à zéro N, il est possible d'obtenir un équilibre à zéro du montage en pont en modifiant le rapport commutation-temps du commutateur S1 et S2 ou aussi en fournissant au montage en pont un courant continu constant, It can be appreciated without a more precise explanation that under given conditions, for example at a sufficiently high frequency fm, or with an inertia of an appropriate importance of the instrument at zero N, it is possible to obtain an equilibrium. zero of the bridge circuit by changing the commutation-time ratio of the switch S1 and S2 or also by providing the bridge circuit with a constant DC current,
Il se produirait ici toutefois pendant la mesure, sur les con- It would occur here, however, during measurement, on
densateurs partiels, des tensions toujours croissantes sur les contacts du commutateur Sl et S2. Pour éviter ce phénomène, on inverse la polarité du courant Im alimentant le pont, après par exemple, huit cycles de commutation du commutateur Sl et S2. Cela s'opère dans cet exemple au moyen du commutateur S3 et S4, qui connecte, alternativement, au pont de mesure, les deux partial densities, ever increasing voltages on the contacts of the switch S1 and S2. To avoid this phenomenon, the polarity of the current Im feeding the bridge is reversed, after, for example, eight switching cycles of the switch S1 and S2. This is done in this example by means of the switch S3 and S4, which connects, alternately, to the measuring bridge, the two
sources de tension de mesure Um de polarités opposées. Measuring voltage sources Um of opposite polarities.
Dans la pratique, on remplacera les commutateurs mécaniques S1 et S2 indiqués dans la figure 1, de mome que les In practice, replace the mechanical switches S1 and S2 shown in Figure 1, as soon as the
contacts de commutation S3 et S4, avec les deux sources de ten- switch contacts S3 and S4, with both voltage sources
sion de mesure Um, par des composants semi-conducteurs régla- measuring voltage Um, by means of semiconductor
bles, comme il est indiqué dans la figure 2, et comme il sera as shown in Figure 2, and as it will be
expliqué plus loin.explained later.
On peut cependant se rendre compte ici déjà que l'on We can however realize here already that we
peut diminuer dans une mesure quelconque voulue, dans le conduc- may diminish to any desired extent in the conduct
24852052485205
teur de liaison entre les commutateurs Si et S2, de meme qu'entre Les commutateurs S3 et S4, l'influence des différences between switches S1 and S2, as well as between S3 and S4 switches, the influence of the differences
éventuelles des résistances de passage des composants semi- possible resistance of passage of the semi-
conducteurs, utilisés comme commutateurs, surla précision des mesures, en intercalant un élément limitateur d'intensité suf- conductors, used as switches, on the accuracy of the measurements, by interposing a sufficient intensity limiting element
fisamment important, illustré ici sous la forme d'une résistan- important, illustrated here in the form of a resistance
ce R3.this R3.
La figure 2 montre une illustration sous la forme d'un schéma-par blocs d'un montage destiné à l'application du procédé. L'objet à mesurer, déjà décrit en détail à propos de la figure 1, est indiqué d'une façon simple dans la partie Figure 2 shows an illustration in the form of a block diagram of an assembly for application of the method. The object to be measured, already described in detail in relation to FIG. 1, is indicated in a simple way in the part
supérieure de la figure et sans chiffres de référence. L'instru- top of the figure and without reference numerals. The instrument
ment à zéro N est pourvu d'un amplificateur destiné à augmenter zero is equipped with an amplifier intended to increase
à volonté sa sensibilité et à permettre d'améliorer la préci- its sensitivity and to improve the accuracy of
sion des mesures. Si l'on utilise, comme il est courant, comme measures. If one uses, as is common, as
instrument a zéro, un instrument à bobine tournante& on connec- instrument at zero, a rotating coil instrument connected to
tera, entre l'amplificateur et l'instrument, un redresseur de mesure. Les commutateurs SI et S2 ont été remplacés par des tera, between the amplifier and the instrument, a measuring rectifier. The switches S1 and S2 have been replaced by
composants semi-conducteurs Tl et T2 réglables, qui sont indi- adjustable semiconductor components T1 and T2, which are indi-
qués dans la figure 2 sous la forme de transistors à effet de champ. Mais on peut utiliser aussi d'autres types appropriés de transistors ou des composants semi-conducteurs numériques modernes. La source de tension de mesure Um est à nouveau reliée avec le commutateur par l'intermédiaire d'une résistance R3 de limitation d'intensité que l'on peut supprimer dans le cas o l'on utilise, comme source de tension de mesure, une 2 in the form of field effect transistors. But other suitable types of transistors or modern digital semiconductor components can also be used. The measurement voltage source Um is again connected to the switch via an intensity limiting resistor R3 which can be suppressed if a measurement voltage source is used. a
source de courant constant.constant current source.
L'inversion de polarité régulière de la source de tension de mesure est assurée par un diviseur de fréquence, qui est commandé soit par l'indicateur de cadence TG, soit comme dans l'exemple, par des impulsions de démarrage qu'émet le compteut Z à avance et recul sur le générateur de dents de scie The regular polarity inversion of the measuring voltage source is ensured by a frequency divider, which is controlled either by the cadence indicator TG or, as in the example, by start pulses emitted by the generator. Z forward and backward on the sawtooth generator
SG. La sortie du comparateur K fournit des impulsions qui peu- SG. The output of comparator K provides pulses which can
vent être modifiées par les conditions régnant à son entrée, et qui sont envoyées, après une préparation appropriée, sous la forme de tension de commande aux composants semi- conducteurs can be modified by the conditions prevailing at its entry, which are sent, after appropriate preparation, in the form of control voltage to the semiconductor components
Tl et T2.T1 and T2.
L'entrée négative du comparateur K est reliée à une tension continue, réglable par le potentiomètre P, qui est comparée avec une tension en dentsde scie venant du générateur The negative input of the comparator K is connected to a DC voltage, adjustable by the potentiometer P, which is compared with a sawtooth voltage coming from the generator
de dents de scie SG. On se rend compte qu'en changeant la ten- of saw teeth SG. We realize that by changing the
sion d'équilibre, on peut modifier dans de larges mesures le rapport commutation-temps et assurer ainsi un équilibrage à zéro du pont. Le signal de démarrage pour chaque dent de scie à partir du générateur de dents de scie SG vient d'une sortie d'un compteur à avance et recul Z. Ce dernier est à son tour commandé par un indicateur de cadence, dont la fréquence de cadence est un multiple, par exemple égal à 20 000 fois, de la equilibrium, the commutation-time ratio can be varied to a large extent and thus ensure zero bridge equilibrium. The start signal for each sawtooth from the sawtooth generator SG comes from an output of a counter advance and recoil Z. The latter is in turn controlled by a rate indicator, whose frequency of cadence is a multiple, for example equal to 20,000 times, of the
fréquence de mesure fm désirée. A partir de la tension de com- desired measurement frequency fm. From the tension of com-
mande du composant semi-conducteur T2, il est donné, par un formateur d'impulsion, un ordre d'affichage au compteur à avance et recul Z, de sorte que sa sortie A indique le nombre d'impulsions fournies par l'indicateur de cadence TG pendant la durée de fermeture &t du composant T2. On peut montrer que cette indication est directement proportionnelle à la distance entre l'endroit de coupure et le début du cable. On peut régler l'état maximal du comptage du compteur à avance et recul Z à des valeurs quelconquesavec un commutateur de codage de l'entrée E. Si l'on introduit, à l'entrée E, la longueur totale L connue du câble à mesurer, en unités quelconques, on peut montrer que, Mande T2 semiconductor component, it is given, by a pulse trainer, a display order to the counter in advance and recoil Z, so that its output A indicates the number of pulses provided by the indicator of TG rate during the closing time & t component T2. It can be shown that this indication is directly proportional to the distance between the cut-off point and the beginning of the cable. The maximum counting state of the counter can be set at any advance value with an encoder switch of the input E. If the total length L of the cable to the input E is entered at the input E measure, in any units, it can be shown that,
si le pont est équilibré, il apparalt, à la sortie A, la lon- if the bridge is balanced, it appears at exit A, the length
gueur lx du câble mesurée jusqu'à l'emplacement de la coupure. lx of the measured cable to the location of the cut.
Dans la figure 3 est représentée schématiquement une série de courbes temporaires de tension, telles qu'elles ressortent en différents points du montage de la figure 2 quand le pont est équilibré. Dans la partie supérieure de la figure est représentée une impulsion dont la dutée T équivaut à la durée du cycle de mesure. Sa fréquence d'impulsion fm est donc 1: T. Sa durée ressort, d'après la figure 3, du nombre des impulsions de l'indicateur de cadence, représenté en-dessous qui est présélectionné par l'entrée E. De ces deux séries In Figure 3 is shown schematically a series of temporary voltage curves, as they emerge at different points of the assembly of Figure 2 when the bridge is balanced. In the upper part of the figure is represented an impulse whose T weighting equals the duration of the measurement cycle. Its pulse frequency fm is therefore 1: T. Its duration appears, according to FIG. 3, from the number of pulses of the cadence indicator, represented below which is preselected by the input E. From these two series
d'impulsions, on déduit la troisième série d'impulsions repré- pulses, we deduce the third series of pulses repre-
sentée, dans laquelle la durée des différentes impulsions se monte à T: 2. On se sert de cette série d'impulsions pour in which the duration of the different pulses amounts to T: 2. This series of pulses is used to
inverser le compteur Z des chiffres montants et descendants. invert the counter Z of the rising and falling digits.
L'état de comptage que l'on obtient ainsi est représenté en dessous. De la première série d'impulsions, on dérive les impulsions de départ du générateur de dents de scie SG. Ce The counting state thus obtained is shown below. From the first series of pulses, the starting pulses of the saw-tooth generator SG are derived. This
générateur de dents de scie SG fournit les dents de scie illus- sawtooth generator SG provides the sawtooth illus-
7 24852057 2485205
trées en-dessous qui vont à l'entréepositive du comparateur K. A l'entrée négative du comparateur K arrive la tension continue également illustrée, qui est prélevée au potentiomètre P. Les impulsions, qui se produisent à la sortie du comparateur K si les deux tensions comparées sont égales, sont reformées pré- parées, et elles servent de tension de commande aux éléments the negative input of the comparator K arrives the DC voltage also illustrated, which is taken from the potentiometer P. The pulses, which occur at the output of the comparator K if the two compared voltages are equal, are reformatted prepared, and serve as control voltage for the elements
de commutation semi-conducteurs Tl et T20 Les tracés chronolo- semiconductor switching circuits Tl and T20 The chronological traces
giques des deux tensions de commande sont représentés en-dessous des dents de scie. De la tension de commande de l'organe de commutation T2, est dérivé à nouveau l'ordre d'affichage qui permet à la sortie A d'afficher l'état de comptage atteint a Both control voltages are shown below the saw teeth. From the control voltage of the switching member T2, again is derived the display order which allows the output A to display the metering status reached a
cet instant.this moment.
Dans la figure 4, est représentée à une échelle chronologiquement réduite par rapport à la figure 3, l'allure chronologique du courant de charge Im fourni par la source de tension de mesure Um, la courbe de la tension de commande des transistors Tl et T2 de commutation, et, en-dessous, la courbe de tension aux points de mesure b, a, et la tension Uab à l'entrée de l'amplificateur de l'instrument à zéro N quand le pont n'est pas équilibré, pour lequel par exemple les temps de commutation des transistors Tl et T2 sont juste égaux. Pour maintenir l'illustration simple et plus claire, on admet qu'on inverse, dans cet exemple, la polarité du courant de charge lm toutes les quatre périodes T de mesure. Ce nombre ressort directement du rapport de division de fréquence n du diviseur de fréquence de la figure 2, entre le compteur Z et la source de tension de mesure Um. La tension de commutation illustrée dans la seconde rangée de cette figure pour les transistors de commutation Tl et T2 montre un état dans lequel les temps de In FIG. 4, a chronological scale of the charging current Im supplied by the measurement voltage source Um, the control voltage curve of the transistors T1 and T2 is represented on a chronologically reduced scale with respect to FIG. switching point, and below, the voltage curve at the measurement points b, a, and the voltage Uab at the input of the instrument amplifier at zero N when the bridge is not balanced, for which for example the switching times of the transistors T1 and T2 are just equal. To maintain the simple and clearer illustration, it is assumed that in this example, the polarity of the charging current lm is reversed every four measurement periods T. This number directly emerges from the frequency division ratio n of the frequency divider of FIG. 2, between the counter Z and the measurement voltage source Um. The switching voltage illustrated in the second row of this figure for the switching transistors T1 and T2 shows a state in which the switching times
commutation des deux transistors sont à peu près égaux, c'est- switching of the two transistors are approximately equal, that is
à-dire que le rapport commutation-temps At/(T - 4t) est envi- that is, the commutation-time ratio At / (T-4t) is approximately
ron égal à 1.ron equal to 1.
A la borne de mesure B de la figure 2 o s'applique la première portion du brin b coupé, avec sa faible capacité partielle, il apparait, avec chaque choc de courant de charge, une élévation de tension déterminée Ub. A la borne de mesure a, sur laquelle s'applique le brin intact a et le reste du brin coupé b avec leur capacité partielle plus impottante, il apparait, avec un décalage dans le temps, une petite élévation At the measuring terminal B of FIG. 2 where the first portion of the cut strand b is applied, with its low partial capacity, it appears, with each load current shock, a determined voltage rise Ub. At the measuring terminal a, on which the intact strand a and the remainder of the cut strand b are applied with their partial capacity more impotent, it appears, with an offset in time, a small elevation
de tension Ua, La tension différentielle Uab = Ub - Ua, illus- of voltage Ua, the differential voltage Uab = Ub-Ua, illus-
24852e5 trée en-dessous s'applique à l'entrée de l'amplificateur de 24852e5 tren below applies to the input of the amplifier of
l'instrument à zéro N. En modifiant le rapport commutation- the instrument to zero N. By modifying the switching ratio
temps du commutateur Tl, T2, on peut amener aux mêmes valeurs les élévations de tension aux points de mesure a et b, le pont de mesure étant ainsi équilibré. Dans cette illustration, est également montré le mode d'action avantageux de l'inversion de time of the switch T1, T2, it is possible to bring to the same values the voltage increases at the measurement points a and b, the measurement bridge being thus balanced. In this illustration, the advantageous mode of action of the inversion of
la polarité du courant de charge Im. On arrive ainsi à mainte- the polarity of the charging current Im. We thus arrive at
nir dans des limites que l'on peut bien maîtriser les tensions within limits that one can well control the tensions
aux capacités partielles et aux transistors Tl et T2 de com- to the partial capacitors and the T1 and T2 transistors of
mutation. Sans cette précaution, si la mesure se prolonge, les tensions pourraient croStre jusqu'à des niveaux élevés et dangereux. mutation. Without this precaution, if the measurement continues, the voltages could increase to high and dangerous levels.
On peut se rendre compte de ce que le montage sui- It can be seen that the following
vant la figure 2 présente encore certains défauts des montages en pont connus. Dans ce montage, l'équilibrage à zéro doit encore s'opérer manuellement, l'affichage de la sortie A ne montre une netteté suffisante que si le brin accidenté est fixé sur la borne du dispositif de mesure qui lui est attribuée. Il apparait en outre que la fréquence de mesure fm dépend de la valeur ajustée à l'entrée E. Dans la figure 5 est représentép,sous forme de schéma par blocs, une variante du montage illustré dans la figure 2. L'entrée négative du comparateur K peut ici être reliée par un commutateur S5 au potentiomètre P que l'on a déjà décrit. Dans la position illustrée de ce commutateur S5, FIG. 2 still shows some defects in known bridge mounts. In this arrangement, the zero balance must still be manually operated, the display of the output A shows sufficient sharpness only if the damaged strand is attached to the terminal of the measuring device assigned to it. It also appears that the measurement frequency fm depends on the value adjusted to the input E. In FIG. 5 is shown in block diagram form a variant of the arrangement illustrated in FIG. 2. The negative input of FIG. Comparator K can here be connected by a switch S5 to the potentiometer P that has already been described. In the illustrated position of this switch S5,
lentrée négative est toutefois reliée à la sortie d'un intégra- the negative input is, however, connected to the output of an integra-
teur I, à l'entrée duquel est appliquée la tension qui apparalt à l'instrument à zéro N. On peut se rendre compte de ce que la I, at the input of which is applied the voltage which appears on the instrument at zero N. It can be seen that the
tension de sortie de l'intégrateur I ne prend une valeur cons- The output voltage of integrator I does not take a con-
tante que si la tension nulle est égale à zéro, c'est-à-dire only if the zero voltage is equal to zero, that is to say
si le pont est équilibré. Cet équilibrage se fait ainsi automa- if the bridge is balanced. This balancing is thus automatically
tiquement et il en résulte une simplification essentielle de and it results in an essential simplification of
l'opération de mesure.the measurement operation.
Pour des raisons de sécurité on intercale, dans un montage suivant la figure 5, entre la sortie du redresseur et l'entrée de l'intégrateur, un barrage de potentiel, par exemple au moyen d'un des opto-coupleurs connus. On peut aussi de cette façon protéger efficacement l'instrument de zéro contre les For safety reasons, in a circuit according to FIG. 5, between the output of the rectifier and the input of the integrator, a potential barrier is interposed, for example by means of one of the known opto-couplers. This way, you can also effectively protect the instrument from scratch against
tensions parasites. La figure montre en outre un montage logi- stray voltages. The figure also shows a logical assembly
que L, qui compare la tension de commande de l'élément commuta- L, which compares the control voltage of the switching element
teur T2 avec les signaux du compteur Zu qui indiquent le type de comptage "avant" ou "arrière"' de ce compteur. Il est indiqué de cette façon celui des brins raccordés du câble dans lequel se trouve l'emplacement défectueux qui fait l'objet de la mesure, Cette possibilité présente l'avantage que, lors du raccordement des brins du câble, on n'a plus besoin de veiller a l'identification des bornes et on se trouve cependant en T2 with the signals of the counter Zu which indicate the type of count "before" or "back" 'of this counter. It is indicated in this way that of the connected strands of the cable in which is the defective location which is the object of the measurement, This possibility has the advantage that, when connecting the strands of the cable, we no longer need to ensure the identification of the terminals and we are however in
présence d'un résultat de mesures très net. presence of a very clear measurement result.
Un autre mode de réalisation consiste en ce que la fréquence de cadence fo, commandant le compteur Z est produite dans un montage PLL à boucle de phase et est ajustée de telle Another embodiment is that the cadence frequency fo controlling the counter Z is produced in a phase-locked PLL arrangement and is adjusted to such an extent.
façon que la fréquence de mesure fm qui met en marche le géné- way that the measuring frequency fm which sets the gen-
rateur de dents de scie SG est égale à la fréquence fi fine de l'indicateur de cadence TG. Cette disposition a l'avantage que The sawtooth frequency SG is equal to the final frequency of the cadence indicator TG. This provision has the advantage that
la durée de commutation T du commutateur TI, T2 peut être main- the switching time T of the switch TI, T2 can be now
tenue constante indépendamment de l'entrée E.- constant holding regardless of the entry E.-
Le procédé décrit et le montage illustré par la The described process and the assembly illustrated by the
figure 5 pour l'exécution du procédé offrent alors les possibi- FIG. 5 for the execution of the method then offer the possibi-
lités suivantes: - Mesure de la distance du point défectueux en pour cent ou en pour mille de la longueur du cable ou de la capacité du brin, si l'on ajuste comme entrée E des décades entières telles - Measuring the distance of the defective point in percent or per thousand of the length of the cable or the capacity of the strand, if we adjust as input E whole decades such
que 100, 1000.than 100, 1000.
Mesure de la distance du point défectueux en unités de lon- Measure the distance of the defective point in units of long
gueur si l'on introduit, à l'entrée E la longueur du càble if we introduce, at the entrance E, the length of the cable
en mètres, kilomètres ou une autre unité quelconque. in meters, kilometers or any other unit.
Facilité de raccordement des brins défectueux et intact, car Easy connection of defective wires and intact, because
il est indiqué lequel des brins présente le défaut. it is indicated which of the strands has the defect.
- Equilibrage à zéro à la main du montage en pont si on le - Zero balancing by hand of the bridge fitting if it is
désire.longed for.
- Equilibrage automatique à zéro du montage, si le commutateur - Automatic zero balancing of the assembly, if the switch
S5 se trouve dans la position illustrée. S5 is in the illustrated position.
Dans le procédé de mesure décrit jusqu'ici, l'impul- In the measurement process described so far, the impulse
- sion de démarrage du générateur de dents de scie SG est donnée - starting voltage of the sawtooth generator SG is given
par le compteur Z, aussit8t que ce dernier se trouve à la posi- counter Z, as soon as the latter is in the position
tion zéro. En mettant en place le commutateur SG, l'impulsion de démarrage peut toutefois tre déclenchée quand l'état de comptage du compteur Z correspond à la valeur prescrite de l'entrée E. Par ce moyen le montage de mesure d'un point zero. By setting up the switch SG, however, the start pulse can be triggered when the counting state of the counter Z corresponds to the prescribed value of the input E. By this means the measuring assembly of a point
défectueux devient un montage de mesure de différence de capa- defective becomes a measuring device of difference in capacitance
24852052485205
cité qui permet supplémentairement les mesures suivantes: - Différences relatives de capacité des deux brins en pour cent, pour mille, ou autres fractions de la capacité totale, si cited which additionally allows the following measures: - Relative differences in capacity of the two strands in percent, per thousand, or other fractions of the total capacity, if
l'on ajuste à l'entrée E les valeurs décimales correspondantes. the corresponding decimal values are adjusted to the input E.
- Différence absolue de capacité entre les deux brins, si l'on - Absolute difference in capacity between the two strands, if one
ajuste à l'entrée E la capacité totale. adjusts to input E the total capacity.
- Mesure de l'emplacement défectueux, comme il est indiqué sous 1 et 2 mesuré à partir du commencement du câble mais affiché - Measurement of the defective location, as indicated under 1 and 2 measured from the beginning of the cable but displayed
à partir de l'extrémité du cable. from the end of the cable.
Ces possibilités de mesure peuvent être obtenues avec équilibrage à zéro du montage en pont, à la main, aussi These measurement possibilities can be obtained with zero balancing of the bridge assembly, by hand, also
bien que par équilibrage automatique. On se rendra compte faci- although by automatic balancing. It will be easy to see
lement que le procédé et le montage peuvent aussi être utilisés the process and assembly can also be used
pour comparer une capacité inconnue avec une capacité normale. to compare an unknown ability with a normal ability.
Il est donc aussi possible de déterminer des valeurs absolues de capacités inconnues. On peut obtenir un affichage direct de It is therefore also possible to determine absolute values of unknown capacities. You can get a direct display of
valeurs absolues de capacité en utilisant l'équilibrage automa- absolute capacity values using automatic balancing
tique en ajustant la fréquence de cadence for qui commande le compteur Z à des valeurs déterminées présélectionnées. Si l'on veille ici au dépassement de la capacité du compteur et si l'on en dérive une inversion des capacités normales correspondantes by adjusting the cadence frequency for which controls the counter Z to preselected determined values. If we take care here to exceed the capacity of the meter and if we derive from it a reversal of the corresponding normal capacities
ou de la fréquence de cadence, on arrive à une sélection auto- or the frequency of cadence, we arrive at a self-selection
matique du champ des mesures de capacités. the field of capacity measurement.
il. 2485205he. 2485205
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803023373 DE3023373C2 (en) | 1980-06-23 | 1980-06-23 | Process for measuring capacities and for locating interruptions in cables and lines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2485205A1 true FR2485205A1 (en) | 1981-12-24 |
FR2485205B1 FR2485205B1 (en) | 1985-03-22 |
Family
ID=6105197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8105778A Granted FR2485205A1 (en) | 1980-06-23 | 1981-03-23 | METHOD FOR MEASURING CAPACITY AND FOR LOCATING CUT IN ELECTRIC CABLES OR PIPES |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3023373C2 (en) |
FR (1) | FR2485205A1 (en) |
GB (1) | GB2080549B (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3588276B2 (en) * | 1999-07-26 | 2004-11-10 | 株式会社山武 | Sensor signal processing circuit |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1980000201A1 (en) * | 1978-07-03 | 1980-02-07 | Beckman Instruments Inc | Programmable controller |
DE2949467B1 (en) * | 1979-12-08 | 1980-10-23 | Felten & Guilleaume Carlswerk | Procedure for measuring resistance and fault locations |
-
1980
- 1980-06-23 DE DE19803023373 patent/DE3023373C2/en not_active Expired
-
1981
- 1981-03-23 FR FR8105778A patent/FR2485205A1/en active Granted
- 1981-04-13 GB GB8111654A patent/GB2080549B/en not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1980000201A1 (en) * | 1978-07-03 | 1980-02-07 | Beckman Instruments Inc | Programmable controller |
DE2949467B1 (en) * | 1979-12-08 | 1980-10-23 | Felten & Guilleaume Carlswerk | Procedure for measuring resistance and fault locations |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2485205B1 (en) | 1985-03-22 |
GB2080549B (en) | 1984-07-04 |
DE3023373C2 (en) | 1983-01-20 |
DE3023373A1 (en) | 1982-01-14 |
GB2080549A (en) | 1982-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0612982B2 (en) | Conditioning circuit for analogue resistance sensor, especially for fuel gauge | |
FR2604795A1 (en) | METHOD AND ASSEMBLY FOR MEASURING THE RESISTANCE RATIO OF A HALF-BRIDGE OF RESISTORS | |
FR2468103A1 (en) | OPERATING CIRCUITS FOR AN INDUCTIVE TRANSMITTER | |
FR2563013A1 (en) | ELECTRONIC ENERGY CONSUMPTION COUNTER AND ELECTRIC ENERGY MEASURING METHOD WITH ENERGY CONSUMPTION COUNTER | |
CA1221416A (en) | Very weak electric resistance measuring ohmmeter | |
EP0412024B1 (en) | Device for measuring the RMS-value of a signal, especially for measuring the current in a static tripping device | |
FR2485205A1 (en) | METHOD FOR MEASURING CAPACITY AND FOR LOCATING CUT IN ELECTRIC CABLES OR PIPES | |
CA2083753A1 (en) | Device for measuring the actual rate of charge of a power generator | |
FR2468129A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING ELECTRIC POWER | |
FR2540634A1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING NON-LINEAR ELECTRICAL COMPONENTS | |
FR2721715A1 (en) | Device for measuring the state of charge of an electrochemical generator | |
FR2662259A1 (en) | AUTOMATIC DEVICE FOR MEASURING CHARACTERISTICS CONCERNING ELECTRONIC COMPONENTS. | |
EP0490711A1 (en) | Electrical measuring device with two configurations of connection | |
FR2489509A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR ELECTRICALLY MEASURING QUANTITIES OF HEAT | |
FR2697634A1 (en) | Circuit for measuring a current in a conductor having a resistor | |
FR2734642A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING PARAMETERS OF BATTERY ELEMENTS | |
EP3916400B1 (en) | Method of temperature compensation in a current measuring device and associated current measuring device | |
EP0115733A1 (en) | Process for measuring the intensity in relation to a nominal intensity of an alternating current, and electronic circuit therefor | |
EP0038240A1 (en) | D.C. power supply and its use to feed a cathodic tube | |
FR2581196A1 (en) | Method and device for measuring resistivity, particularly for dielectric liquids of very high resistivity | |
FR2639120A1 (en) | APPARATUS FOR SIMULTANEOUS MEASUREMENT OF AT LEAST TWO ELECTRICAL QUANTITIES | |
FR2480524A1 (en) | BATTERY CHARGER FOR ELECTRICAL BATTERIES | |
EP0119110A1 (en) | Position detector with a potentiometric sensor, especially for a multidirectional selector | |
FR2679719A1 (en) | Method of setting up an electronic circuit breaker | |
FR2521296A1 (en) | POWER SUPPLY CIRCUIT FOR A FUEL CURRENT PROBE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |