JP2002078130A - ケーブル検査方法および装置 - Google Patents

ケーブル検査方法および装置

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JP2002078130A
JP2002078130A JP2000253850A JP2000253850A JP2002078130A JP 2002078130 A JP2002078130 A JP 2002078130A JP 2000253850 A JP2000253850 A JP 2000253850A JP 2000253850 A JP2000253850 A JP 2000253850A JP 2002078130 A JP2002078130 A JP 2002078130A
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JP
Japan
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crosstalk
cable
twisted pair
cores
cable inspection
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JP2000253850A
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Koji Nakagawa
浩次 中川
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NAC CORP
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コネクタ間の通電チェックを用いることなく、
ツイストペア線の接続関係を判定する方法と装置を提供
する。 【解決手段】1つのチャネルを形成する2本の心線の片
方に正のパルスを、他方に負のパルスを同じレベル、同
じタイミングで付加し、他のチャネルにクロストークが
生じるか否かを判定する。この2本の心線が正常に接続
されたツイストペアであれば、インピーダンスが安定し
ているので、正負パルスの電気的エネルギが互いに打ち
消し合い、他のチャネルにクロストークが生じることは
ない。しかし、ツイストペアでない場合は、正負パルス
の電気的エネルギが完全に打ち消されることがないの
で、他のチャネルにクロストークが生じる。クロストー
クを検知することにより、2本の心線がツイストペアで
ないことを判定する。また、クロストークの電圧レベル
の大小により、心線がショートまたは断線しているか否
かも判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般には、複数の
ツイストペア線を含む通信ケーブルのケーブル検査方法
およびその装置に関し、詳細には、ツイストペア線と接
続端子との接続状態を判定し、さらにツイストペア線自
体の状態を検査する方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在のコンピュータ通信、特にコンピュ
ータ、ワークステーション、プリンタ、サーバなどから
構成されるローカルエリアネットワーク(LAN)にお
いては、絶縁被覆した2本の心線を互いに撚り合わせた
対(ツイストペア)を多数束ねて収めた通信ケーブル
(ツイストペアケーブル)を用いることが一般化してい
る。
【0003】ツイストペアケーブルは、心線を2本ずつ
撚り合わせてあるため、ノイズの影響を受けにくく、ま
た安定したインピーダンスが得られ、チャネル間のクロ
ストーク(漏話)を最小限に抑えることができるが、そ
の利点を最大限に活かすためには、各ペアを構成する2
本の心線を正確に選択し、さらに各心線とコネクタまた
は各種機器の接続端子とを正確に対応させる必要があ
る。誤接続が生じれば、このような利点は得られない。
【0004】図1に最も一般的な4ツイストペア(8心
線)ケーブルとコネクタ端子との正常な接続関係を示
す。同図において、第1ツイストペアがコネクタAの端
子A1、A2とコネクタBの端子B1、B2との間に第
1チャネルを形成し、心線W1が端子A1とB1とを接
続し、心線W2が端子A2とB2とを接続する。第2ツ
イストペアがコネクタAの端子A3、A4とコネクタB
の端子B3、B4との間に第2チャネルを形成し、心線
W3が端子A3とB3とを接続し、心線W4が端子A4
とB4とを接続する。第3、第4ツイストペアにおいて
も同様である。実際の配線作業が、このような設計通り
に行なわれれば問題は生じない。
【0005】実際の接続作業においては、種々の配線誤
りが生じることがある。図2において、第1ツイストペ
アの心線W2は、端子B2に接続されるよう設計されて
いるが、実際には端子B3に接続されている。同様に、
第2ツイストペアの心線W3は、端子B3に接続される
よう設計されているが、実際には端子B2に接続されて
いる。このような場合には、コネクタ間で通電チェック
を行なうことにより、端子A2−B2間、端子A3−B
3間が正規に接続されていないこと、従って、第1、第
2ツイストペアに何らかの誤接続が生じたことが容易に
発見できる。
【0006】
【本発明が解決しようとする課題】図2において、第3
ツイストペアの心線W6は、端子A6、B6に接続され
るよう設計されているが、実際には端子A7、B7に接
続されている。同様に、第4ツイストペアの心線W7
は、端子A7、B7に接続されるよう設計されている
が、実際には端子A6、B6に接続されている。つま
り、第3チャネルを形成する端子A5、A6と端子B
5、B6の間は第3ツイストペア1つで接続すべきであ
るが、実際には第3および第4ツイストペア2つにまた
がって接続されている。第4チャネルを形成する端子A
7、A8と端子B7、B8の間も同様である。第3チャ
ネルを形成するペアとして端子に接続されてしまった心
線W5とW7、第4チャネルを形成するペアとして端子
に接続されてしまった心線W6とW8は、それぞれ互い
に撚り合わされたものではなく、「ペア外れ」を生じて
いる。このような場合、端子A6―B6間は心線W7に
より、端子A7―B7間は心線W6により接続されてい
るので、コネクタ間で通電チェックを行なっても誤接続
を発見することは困難である。
【0007】
【目的】従って、本発明の目的は、コネクタ間の通電チ
ェックを用いることなく、ツイストペア線の接続関係を
判定する方法と装置を提供することにある。
【0008】
【課題解決のための手段】本発明においては、1つのチ
ャネルを形成する2本の心線の片方に正のパルスを、他
方に負のパルスを同じレベル、同じタイミングで付加す
る。この2本の心線が正常に接続されたツイストペアで
あれば、インピーダンスが安定しているので、正負パル
スの電気的エネルギが互いに打ち消し合い、他のチャネ
ルにクロストークを生じることはない。しかし、ツイス
トペアでない場合(たとえば図2の第3または第4チャ
ネル)は、正負パルスの電気的エネルギが完全に打ち消
されることがないので、他のチャネルにクロストークが
生じる。クロストークを検知することにより、2本の心
線がツイストペアでないこと(「ペア外れ」を起こして
いること)が判明する。
【0009】
【実施例】図3に本発明によるケーブル検査器の構成を
示す。なお、4個のチャネルを持つものとして示してあ
るが、チャネル数は適宜変更できる。同図において、発
振器10は検査用のクロック信号CLKを発生する。本
実施例においては、クロック信号の周波数は1MHz、
電圧は5Vであるが、その他の周波数、電圧を用いても
良い。4個の正負信号発生器20―1〜20―4はクロ
ック信号CLKを入力し、これに基づいて正負のパルス
信号を同レベル、同タイミングで発生する。正負のパル
ス信号は検査端子から対象となる2本の心線に出力され
る。なお、検査端子とはツイストペアケーブルが接続さ
れるコネクタあるいは各種機器の端子であり、本実施例
ではコネクタAの端子A1〜A8を指す。
【0010】4個の増幅器AMP1〜AMP4は各チャ
ネルにおけるクロストーク電圧を検出して増幅する。ク
ロストーク電圧のレベルは、5Vのパルス信号を用いた
場合、約0.3V程度と見込まれる。4個の表示器LE
D1〜LED4は対応する増幅器からの信号により点灯
する。これによりクロストークの発生を視認できる。な
お、本実施例ではチャネル数に合わせて4個のLEDを
用いているが、1個のLEDを用い、増幅器を選択する
スイッチを設けて、選択した増幅器からの検出結果をこ
のLEDで表示するようにしても良い。
【0011】4個の入出切替スイッチSW1〜SW4
は、各チャネルにおいて、正負信号生成器20と増幅器
AMPのいずれか1つを選択するものである。正負信号
発生器が選択されればこれから心線ペアに正負パルスが
出力され(出力モード)、増幅器AMPが選択されれば
チャネルに発生したクロストーク信号がこれに入力され
る(入力モード)。なお、入出力切替スイッチSW1〜
SW4は、操作者が各スイッチを出力側か入力側に設定
するように構成しても良いし、操作者が出力側に変更し
ない限り入力側に維持されるように構成しても良い。図
3に示す状態では、第1チャネル用の入出切替スイッチ
SW1だけが出力側に設定され、第2〜第4チャネル用
の入出力切替スイッチSW2〜SW4は全て入力側に設
定されている。
【0012】次に、本発明のケーブル検査の手順を説明
する。初めに、4個のチャネルのうち、所望の1つを選
択し、選択したチャネルの入出切替スイッチSWを出力
側に設定する。他のチャネルについては入力側に設定す
る。図3に示す実施例では、SW1を出力側にすること
により、第1チャネルが出力モードに設定されている。
不図示の検査開始スイッチを押すと、各チャネルの正負
信号発生器20および増幅器AMPのうち、入出切替ス
イッチSWにより選択された方にON信号が供給されて
動作状態となる。発振器10よりクロック信号CLKが
発生され、対応する正負信号発生器(図3では20―
1)により正負パルス信号が発生される。このパルス信
号は検査端子(図3では第1チャネルに対応する端子A
1,A2)から対応する2本の心線に送出される。な
お、ケーブルの他端、例えば図1、図2に示すコネクタ
Bの各端子は開放した状態であり、何も接続する必要は
ない。
【0013】前述のように、この2本の心線が正規のツ
イストペアであれば、他のチャネルにクロストークが生
じることはない。例えば、検査端子A1、A2に対して
図1に示す心線W1、W2が接続されていれば、どのチ
ャネルにもクロストークは生じない。しかし、図2に示
す心線W5、W7または心線W6、W8が接続されてい
れば、これらの心線は「ペア外れ」を起こしているの
で、他のチャネルにクロストークが生じる。いずれかの
チャネルにクロストークが発生すると、クロストーク電
圧が対応する増幅器AMPに入力され増幅される。そし
て検知結果が表示器LEDにより表示される。このよう
にして、クロストークの検出により、出力モードに設定
したチャネルの心線にペア外れが起きていることを判別
することができる。
【0014】ツイストペアの接続異常には、前述のペア
外れの他に、ペア線ショートやペア線断線があるが、い
ずれの場合にも本発明の検査方法を適用できる。ペア外
れの場合との主な相違は、クロストーク電圧のレベルで
ある。クロストーク電圧のレベルは、ペア外れ、ショー
ト、断線の順に低くなるので、レベルの違いにより、い
ずれの接続異常が生じているのか判定することができ
る。そのためには、増幅器AMPとしてコンパレータを
用い、一方の入力にクロストーク信号を、他方にリファ
レンス電圧を入力して、クロストーク信号電圧がリファ
レンス電圧より高い場合にコンパレータ出力が生じるよ
うな回路構成が考えられる。この場合、3種のリファレ
ンス電圧(例えば、ペア外れ検出用に0.35V、ショ
ート検出用に0.3V、断線検出用に0.25V)を用
意し、スイッチによりいずれか1つを選択するようにす
る。選択したリファレンス電圧より高いクロストーク電
圧が検出された場合にコンパレータ出力が生じ、表示器
LEDが点灯するので、どのような接続異常か容易に判
定できる。別の例として、クロストーク信号の波形を観
測することにより、いずれの接続異常であるかを区別し
ても良い。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のケーブル
検査方法、装置によれば、ケーブル両端間に電圧をかけ
ることなくツイストペアの接続状態を判定することがで
きる。また、ケーブルの一端だけに検査パルスを注入す
れば足りる(他端は開放)ので、長いケーブルや他端が
別の部屋にある場合など、敷設後のケーブルの検査にも
有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】ツイストペアケーブルの正常な接続状態を示す
図である。
【図2】ツイストペアケーブルの誤接続の例を示す図で
ある。
【図3】本発明のケーブル検査装置の構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
10 クロック発生手段(発振器) 20 信号発生手段(正負信号生成器) AMP 検出手段(増幅器)

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ツイストペアケーブル内の2本の心線に
    同レベルの正負の信号を同一タイミングで送出し、他の
    心線にクロストークが生じるか否かにより該2本の心線
    がツイストペアを形成するか否かを判定することを特徴
    とするケーブル検査方法。
  2. 【請求項2】 該2本の心線は1つのチャネルを形成す
    る心線であり、これに送出した該信号により、他のチャ
    ネルを形成する心線にクロストークが生じるか否かを判
    定することを特徴とする請求項1記載のケーブル検査方
    法。
  3. 【請求項3】 該信号は同一のクロック信号に基づいて
    生成されることを特徴とする請求項1または2記載のケ
    ーブル検査方法。
  4. 【請求項4】 クロストークの検出結果を表示すること
    を特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載のケー
    ブル検査方法。
  5. 【請求項5】 該2本の心線がショートまたは断線して
    いるか否かを判定することを特徴とする請求項1から4
    のいずれか1項記載のケーブル検査方法。
  6. 【請求項6】 クロストークの電圧と所定のリファレン
    ス電圧を比較し、比較結果に応じて、該2本の心線がツ
    イストペアを形成するか否か、ショートまたは断線して
    いるか否かを判定することを特徴とする請求項5記載の
    ケーブル検査方法。
  7. 【請求項7】 同レベルの正負の信号を生成してツイス
    トペアケーブル内の2本の心線に同一タイミングで送出
    する信号生成手段(20−1〜20−4)と、他の心線
    に生じるクロストークを検出する検出手段(AMP1〜
    AMP4)と、検出手段のクロストーク検出に応答して
    該2本の心線がツイストペアを形成するか否かを表示す
    る表示手段(LED1〜LED4)を含むことを特徴と
    するケーブル検査装置。
  8. 【請求項8】 信号生成手段は1つのチャネルを形成す
    る2本の心線に該信号を送出し、検出手段は他のチャネ
    ルを形成する心線に生じるクロストークを検出すること
    を特徴とする請求項7記載のケーブル検査装置。
  9. 【請求項9】 クロック信号を発生するクロック発生手
    段(10)をさらに含み、信号生成手段はこのクロック
    信号に基づいて該信号を生成することを特徴とする請求
    項7または8記載のケーブル検査装置。
  10. 【請求項10】 表示手段はLEDにより表示すること
    を特徴とする請求項7から9のいずれか1項記載のケー
    ブル検査装置。
  11. 【請求項11】 信号生成手段、検出手段、この両者を
    切り替えるスイッチ(SW1〜SW4)を各チャネルに
    対して含むことを特徴とする請求項7から10のいずれ
    か1項記載のケーブル検出装置。
  12. 【請求項12】 検出手段は、該2本の心線がショート
    または断線しているか否かを判定することを特徴とする
    請求項7から11のいずれか1項記載のケーブル検査装
    置。
  13. 【請求項13】 検出手段は、クロストークの電圧と所
    定のリファレンス電圧を比較するコンパレータを含み、
    コンパレータの比較結果に応じて、該2本の心線がツイ
    ストペアを形成するか否か、ショートまたは断線してい
    るか否かを判定することを特徴とする請求項12記載の
    ケーブル検査装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011127985A (ja) * 2009-12-17 2011-06-30 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd ケーブル探査方法及びケーブル探査装置
JP2011172117A (ja) * 2010-02-19 2011-09-01 Fuji Xerox Co Ltd 信号処理システム、信号処理装置及び信号処理プログラム
US11852693B2 (en) 2021-07-21 2023-12-26 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Cable deterioration diagnosis device, cable deterioration diagnosis method, and program

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