SE457591B - Foerfarande och apparat foer att testa kommunikationssystem - Google Patents

Description

457 591 10 15 20 25 30 35 2 ka särdragen hos denna utrustning. huruvida det finns några dfikma rapporteringar av fel på linjen och huruvida abonnentens räkning uppvisar en obetald balans.

För det andra utför LHOS databehandlad felrapporteringsbehand- ling. När ett fel på linjen rapporteras av en abonnent går man in på den tillänpbara linjeposten. Den anställde i telefonbo- laget. som mottar abonnentens samtal kan sedan använda det ne- dan beskrivna HLT-systemet för att utföra några preliminära tester på linjen och verifiera eller bortse från rapporten. Om testerna avslöjar att det inte finns något linjefel kommer den anställde att informera abonnenten om att linjen fungerar rik- tigt och gå in i linjeposten och återge detta faktum. Om al- ternativt testresultaten indikerar att fel finns kommer den anställdes ingång att indikera att vidare testning av MLT-sys- temet krävs. Sålunda tillåter LHOS att befintligheten och sta- tusen hos en pågående felrapport lätt bestäms.

Den tredje grundtjånsten. som åstadkonmes med LHOS. innefattar genereringen av administration och analysrapporter under an- vändning av den i dess databas lagrade informationen. Dessa rapporter innefattar analyser av effektiviteten hos ARSBs och förutsägelsen och identifieringen av problemområden vid repar- ationsoperationer. v reparationsstyrkeplaceringar och engagemang medger systemet effektiv reparationsstyrkesprid- ning. Detta är speciellt viktigt när en abonnent anmodas bli kvar på ett ställe för reparationsoperationer.

Eftersom LHOS håller reda på Ett HLT-system utför väsentligen datorstyrda tester på kommu- nikatíonslinjer och tolkar resultaten av dessa tester. Dessa tester kan utföras som svar på en abonnents felrapportering eller alternativt som del av ett automatiskt testnings- och underhållsprogram. HLT-systemet erhåller information om de normala. elektriska karakteristikorna hos en abonnentlinje från LMOS-databasen och anvander den för att generera en serie adaptiva tester för att bestämma strömstatus på linjen. T.ex. 10 15 20 25 30 35 457 591 kan abonnenten använda vad som kallas "enbart inre" tjänst. i vilken utgående samtal på linjen icke tillåts och ingen ring- ton åstadkommes. Det skulle inte vara någon större mening i att köra ett test för att detektera en rington på en sådan linje. Förutom information om abonnentens avslutningsutrust- ning innefattar LMOS också data. som beskriver centralsta- tionsutrustninq och utrustning utanför företaget på linjen.

Detta data krävs följaktligen för meningsfull HLT-testning.

MLT gör åtkomst till valda linjer vid och genom maskinvara för kommunikationstest. Preliminära tester utförs för att säker- ställa huruvida en given linje är tillgänglig för testning. innefattande t.ex. huruvida linjen är på uppfångning. huruvida den används just då (upptagetsignaltest) och huruvida spän- ningen på linjen är riskahel för testningsutrustningen. Om linjen är tillgänglig utför HLT en serie diagnostiska test ut- formade för att bestämma linjens funktionsstatus. Dessa tester innefattar typiskt mätningar av växel- och likspänning och växel- och likström. resistans och kapacitans. ringtondetek- tering, nummerkodpuls och DTM-tester. en bruskontroll och en test med luren av. Dessutom kan HLT-systemet detektera före- komsten av en öppen ledare och bestämma lokaliseringen av brytningen.

HLT tolkar därefter resultaten av dessa tester i_enlighet med information erhållen från LMOS-databasen. Ofta kan dessa re- sultat användas för att svara på en abonnents felrapportering eller förfrågan under det att han fortfarande finns på linjen.

Dessutom kan en detaljerad analys av testresultaten ges vidare till reparationstjånstpersonal för att möjliggöra att repara- tionsoperationer utförs snabbt och effektivt.

På grund av kostnads- och effektivitetshänsyn är emellertid nuvarande realiseringar av HLT-systemet bäst lämpade för an- vändning enbart där antalet linjer. som skall betjänas. över- stiger 10 000. Varje ÜLT är för närvarande i stor utsträckning hänvisad till behandlingseffekten hos en enda minidator. och a fel hos denna maskin resulterar 1 ett totalt fel hos HLT-sys- 10 15 20 25 30 35 457 591 temet. Vidare kräver nuvarande HL?-system så många som fen el- ler sex kretskort för att innefatta de komponenter. som ut- nyttjas för aktuell linjetestning.

Istället för en ninidator utnyttjar uppfinningen en mikrodator för att styra majoriteten av testningsoperationer utförda på kommunikationslinjer. Denna mikrodator. innefattande en mikro- processor._in/ut-enheter. minne och avkodare, signaler för att styra testning genom olika te gramvara i mikrudatorn är tabelldriven. genererar styr- stkretsar. Pro- där ingångar till ta- bellen ínstruerar mikrodatorn att nanövrera speciella kretsar och kopplingsanordninqar.

Eâllkretsar (latch), vilka' laddas-och läses under an-~ vändning av en adressbuss, en datahuss och en buffertbuss. un- derhåller och tillför styrsignaler till testkretsatna. Test- ning utföres under användning av kretsar för att mäta växel- och likspånning, växel- och likström. resistans och kapaci- tans samt komponenter vilka medger tongenerering och detekte- ring. brusdetektering och andra tester.

En fördel med uppfinningen är att ett mycket litet antal kret- sar utför otaliga tester på kommunikationslinjer. Under mikro- processorstyrning används en spänningsdelare. en strömdelare. en konstantströmkälla. en analog/digital -omvandlare och en- effektivvärde/1ikspännings-omvandlare för att bestämma lik- spänning och likström, resistans. och växelspänning och växel- ström på nämnda linjer. C-çfiguflngg-, handpass- och kamfilter använda i samverkan ned ovan nämnda kretsar. mäter bruskarak- teristikor. och en ringtonsdetekteringskrets avkänner före- konst av en rington.

Dessutom näts kapacítans på en kommunikationslinje genom nn- dersökning av faseftersläpning och amplitudförlust införda av nämnda kapacitans till en testton. En bnffertkrets tillåter apparaten att mäta kapacitans på en tråd i en kommunikations- línie oberoende av kapacitansen på grund av en andra tråd. som » på vanligt sätt är kopplad till denna. 10 15 . 20 25 30 35 457 591 Dessa tester utförs genom att kanalisera signaler utmed olika signalbanor. varigenom signalerna kopplas selektivt till de ovan uppräknade komponenterna.

Det är vidare en fördel ned uppfinningen att alla elementen innefattande testningsapparaten kan passas in på ett krets- kort. vilket sålunda minimerar konplexiteten och ökar tillför- litligheten hos testningsenheten och vilket system son helst uppbyggt ned denna.

I den för närvarande föredragna utföringsfornen står denna testapparat genon gränssnitt i förbindelse ned en övervak- ningsennet. son övervakar linjetestningen och behandlar test- resultaten och med en testtrunkätkonstenhet (TTA = test trunk access). son ger åtkomst till linjer son skall testas. över- vakningsenheten beskrivs i detalj i den internationella pa- tentansökningen H0 86/01662. mars 13. 1986 ned titeln “Method and Appratus for Supervising the Testing and Accessing of Con- nunication systems" och TTA-enheten beskrivs i den internatio- nella patentansökningen nr HO 86/01664. mars 13. 1986 ned titeln ”Method and Apparatus for Accessing Connunication Systems”.

Eftersom enheter. son konkretiserar testningsanordningen en- ligt uppfinningen. arbetar oberoende av varandra* konner de enheter. son är i drift, att fortsätta att fungera ostörda även on det skulle bli fel på en testningsenhet. Dessutom ger fördelning av testning, linjeâtkonst och övervakningsstyrfunk- tioner mellan testning, TTA- och övervakningsenheter ett sys- tem son arbetar effektivt nen ändå förblir adaptivt.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till de bifogade ritningarna. där: fig. l är ett blockschena. son visar den för närvarande före- dragna utföringsfornen av testningsanordningen enligt uppfin- ningen i användning ned övervakningsenhet och testtrunkåt- konstenhet; ' fig. 2 är ett blockschena på en nikrodator enligt den för när- 10 15 20 25 30 35 457-591 varande föredragna utföringsfornen innefattande minne. re, en buffertkrets och förbindningsbussar: 3 visar ett testbussgränssnitt ned en TTA-enhet innefat- tande relâer och relästyrkretsar för att koppla de uttagna kommunikationslinjerna till olika testkretsar föruton en krets för att koppla toner till och nottaga toner fr fig. 4 framställer spänning. avkoda- fig. än nämnda linjer: komponenter för att klassificera och mäta ström och resistans och en slingfornande krets: fig. 5 illustrerar en krets för att :äta elektriska karakte- ristika av växelspänningstyp och för att detek tera brus och en rington: fig. 6 framställer komponenter för digital frekvenssyntes och en strömställare av fälteffekttyp för att välja olika tonni- våer; fig. 7 visar komponenter använda för att fig. 8 framställer kopplinge- kapacitansmätkretsen; och näta kapacitans; och buffertkopplingselenent i fig. 9 illustrerar derivering av kapacitansvärde från fasför- dröjning och anplitudförlust.

Såsom visas i fig. l innefattar ett fullständigt system för underhåll och testning av kommunikationslinjer en övervak- ningsenhet 2. en testtrunkätkonstenhet 4 (TTA) och en test- ningsenhet 6. Både övervakningsenheten och TTA-enheten be-- skrivs detaljerat i den ovan angivna ansökningen fflethod and Apparatus for supervising the Testing and Accessing of Comnu- nication Systems" och "Method and Apparatus for Accessing Com- . övervakningsenheten är ansluten till testningsenheten och till TTA-enheten genom ett seriellt synk- ront gränssnitt under användning av en treledarlinje 3. TTA- nunication Systems" -enheten är ansluten till testningsenheten genom en fyrtråds- linje S. När ett givet konnunikationslinjetrådpar skall testas instruerar övervakningsenheten TTA-enheten över linje för åt- komst av paret under användning av en tiotrådig testtrunklinje 7 eller en fyrtrådig HF-linje 9. Detaljerna hos övervak- nings/TTA-växelverkan och tillträde till en linje av T¶A-enhe- ten är utförligt beskrivna i den ovan angivna ansökningen ned titeln "Method and Apparatus for Maintaining Communication Systems". 10 15 20 25 30 35 457 591 När TTA-enheten söker för att göra åtkomst till linjer kan en- heten utföra några preliminära tester för att bestämma huruvi- da linjerna kan tas. On möjligt tar TTA-enheten den valda kon- nunikationslinjen (linjerna). kopplar den till fyrtrådslinjen 5 och infornerar övervakningsenheten att en gynnsan linjetag- ning har inträffat. övervakningsenheten instruerar därefter. via treledarlinjen 3. testningsenheten att testa den tagna linjen (linjerna) under användning av den till denna kopplade linjen 5. Testningsenheten underrättar övervakningsenheten när testningen är fullbordad och överför testresultaten till nämn- da enhet över linjen 3. Programvara i övervakningsenheten ut- för då varje ytterligare beräkningar. som krävs för att be- stämma linjekarakteristika.

Detaljer av testningsenheten 6 visas med början i fig. 2. En mikrodator 100 innefattar en mikroprocessor ll0. ett buffert- minne 120. en in-ut-enhet minnesval 130. ett lås/skriv-minne (RAM) 150. ett programnerbart läsminne (PROH) 140. en dubbel universell synkron/asynkron mottagare/sändare (USART) 160. en synkron gränssnitts- och återställningskrets 170 och en krets för val av enhet 180. också visad i fig. 2 är en styrhåll- krets (latch) 200 för att tillföra styrsignaler till olika anordningar i apparaten. Dessa element är förbundna medelst åttabits dubbelriktade data och buffrade databussar 114. 122. en adressbuss 112 och olika styrlinjer. _ Hikroprocessorn 110 är i den för närvarande föredragna utfö- ringsfornen en Z-80 CPU. men det bör observeras att ett fler- tal andra anordningar med fördel kan tjäna såsom mikroproces- sorenhet. Klockpulser. exempelvis med en frekvens på 1.92 Hz. driver Z-80 CPU via linjen lll. Hikroprocessorn använder adressbussen ll2 för att välja de enheter den söker kommunice- ra ned och in- och utdata via den dubbelriktade databussen 114. Buffertminnet 120. som t.ex. kan vara en 74245-krets. är placerat mellan databussen lll och en buffrad databuss 122 för att minska lastfördelning och för att isolera in-ut-enheterna från komponenter såsen minne och komnunikationer. varigenon systemets självständighet ökar. Den buffrade databussen är kopplad till olika enheter i apparaten. ' 10 15 20 25 30 35 457 591 - ' En avbrotts- och återställningssignal matas till mikroproces- sorn av linjerna 171 respektive 173 från återstä llningskretsen 170. styrlinjer för 1âs(-RD) och skriv(-HR) används av mikroproces- sorn för att instruera vissa enheter att placera data på eller acceptera data från databussen 114 och den buffrade databussen 122 och för andra styrfunktioner.

Styrlinjer för läs och skriv tillsammans med två linjer i adressbussen 112. linjen 116 för minnesbegäran och linjen 118 för in-ut-begäran. avkodas av in-ut -enheten för minnesval 130 för att sätta in -ut-styrsignaler på linjerna 132 och 134, och PROH-aktiverings (-PROME). RAM-aktiverings (-RAHEN) och USART-aktiverinqs (-SCCEN) styrsignaler. Den för närvarande föredragna utföringsformen använder två 2-till-4 sar av typ 74139 för att förverkliga in 130. -avkodarkret- -ut/minnesvalkretsen Det programmerbara Iåsninnet (PROH) 140 innefattar mikropro- cessorns programvara och ger programinstruktionerna till nik- roprocessorn. Denna programvara är tabelldriven. vilket inne- bär att tabellingångar används för att generera styrsignaler för att manövrera kretsarna i apparaten. Bxenpelvis användes i den för närvarande föredragna utföringsfotlen en insignal ned koden 1100 1110 hinârt för att göra iordning för ett växel- spänningstest. Progranvaran får detta värde att skrivas till spärrhakekretsen 200. som i sin tur matar styrsignaler till vissa styrlinjer kopplade till reläer och andra kretsar. PROH 140 kan t.ex. vara ett progranmerbart läsminne såsom en kom- ponent av typ 2764 eller 27128 och adresseras av femton linjer i adressbussen 112. Dessutom innefattar mikrodatorn ett lås/skriv-minne (RAK) 150 av typ 6116, 6264 eller liknande. adresserat av femton linjer i adressbussen 112, vilket låter mikroprocessorn lagra och få åtkomst till data. Både RAM- PROH-kretsarna lämnar data till databussen lll och RAM- accepterar data från nännda buss. och kretsen 10 15 20 25 30 35 457 591 Ett kommunikationsgränssnitt är anordnat för en dubbel univer- sell synkron/asynkron nottagare/sändare (USART) 160. USART år exempelvis en 28530 nen andra på lämpligt sätt valda enheter kan lätt ersätta denna. Denna enhet åstadkonner både synkron och asynkron kommunikation. USART-enheten mottar styrsignaler från två linjer i adresshussen. linjerna -RD och -WR. och från linjen -SCCEN: och datahussen 114 används för att överföra data mellan USART-enheten och mikroprocessorn. Den seriella asynkrona komponenten i USART-enheten innefattar en datasänd- ningslinje 161 och en datamottagningslinje 163.

Den synkrona gränssnitts- och återställningskretsen 170 i samverkan med USART-enheten 160 åstadkommer ett seriellt synk- ront gränssnitt med övervakningsenheten 10 i fig. 1. Linjen 172 överför data till övervakningsenheten. och linjen 174 mot- tar data frân övervakningsenheten. En återställningssignal från övervakningsenheten mottas via linjen 176. Linjerna 172. 174 och 176 innefattar den i fig. 1 visade tretrådslinjen 3.

Det bör observeras att olika realiseringar av synkron kommuni- kation skulle kunna användas, såsom RS-422 där linjerna 172. 174 och 176 innefattar tre-tråd-par. Tvåtrâdslinjen 168 över- för status- respektive avbrottssignaler från mikroprocessorn till den synkrona gränssnitts- och âterställningskretsen 170.

Under användning av signaler från linjerna 168 och 176 genere- rar kretsen styrsiqnaler. vilka selektivt matas till avbrotts- linjen 171 och återställningslinjen 173.

Under styrning av programvara väljs enheter av mikroprocessorn för att läsa. skriva och för andra operationer genom att bringa signaler att matas till enheten 180 för val av enhet via två styrlinjer 132 och 134. läs- och skrivlinjer. och-tre linjer i adressbussen 112. Enheten 180 för val av enhet. vil- ken exempelvis kan innefatta 3-8 avkodarkretsar av typen 74138. avkodar därefter dessa insignaler och kopplar selektivt styrsiqnaler till linjerna 181-194.

Såsom kommer att beskrivas nedan används apparaten i fig. 2 för att styra testning av komnunikationslinjer. såsom konven- 457 591 10 15 20 25 30 35 10 tionella telefonlinjer. Under styrning av nikroprocessorn 110 kan en sådan kretskoppling bestämma de elektriska karakteris- tika hos en linje. inklusive resistans. likspänning och lik- strön under~användning av en spänningsdelarkrets 350. en ströndelarkrets 360, en konstant-strömkälla 380 och en ana- log/digital-omvandlare 400. vilka alla visas i fig. 4. och kan bestämma växelspänning och växelström under användning av ovan angivna element i kombination med en effektivvärde-till-lik- strönsonvandlare 500. son visas i fig. 5. Brus- och taldetek- tering kan utföras under användning av flera filter tillsan- mans ned analog/digital-onvandlaren 4 och effektivvärde-till- -likströnsonvandlaren 500. och rington kan detekteras av de- tekteringskretsen 470 i fig. 5. Dessuton innefattar apparaten enligt uppfinningen en progrannerbar tongenerator. fig. 6. för att generera en signal vid en nivåer. son visas i mängd frekvenser och Slutligen kan en kapacitansnätkrets innefattande en anordning för att detektera faseftersläpning och alplitudför- lust. visad i fig. 7 och 8. användas för att mäta linjekapaci- tBflS .

Testning av de ovan nämnda konponenterna åstadkonnes genom att selektivt kanalisera signaler nellan'sökta konnunikationslin- jer och speciella nätkonponenter under det att andra sådana komponenter är shuntade.

Styrhâllkretsen - 200. son exempelvis är uppkopplad av sex kretsar av typ 74374, upprätthåller och överför najoriteten av styrsignaler för de ovan beskrivna testningskonponenterna.

Hållkretsen * 200 laddas ned dessa styrsignaler från den buffrade datahussen 122 under styrning av signaler på linjerna 181-186. Exempelvis kan via 'hâllkretsen 200 likroproces- sorn få testkretsen att inon gränser variera spännings- ströndelarkretsarna 350. 360. så att insignalen till ana- log/digital-onvandlaren 400 ligger inon ett i förväg bestämt område; Den kan välja en nivå för en ton son skall kopplas till konnunikationslinjer. son testas: och den och kan välja en kapacitansnivå för en kretsnätlinjekapacitans. Speciellt an- vänds linjerna 201-205 av en spänningsdelarväljarkrets 355 och 10 15 20 25 30 35 457 591 11 en ströndelarväljarkrets 370 för att välja utgångssanplingson- råden på 0.4 V. 4 V. 40 V. 0.4 KV och 4 KV för spånningsdelar- kretsen 350 och onråden på 0.4 nn. 4 nA. 40 nn. 0.4 A och 4 A för ströndelarkretsen 360 i fig. 4. Resistansnivâer på 200. 2 K. 20 K. 200 K och 2 H ohn. vilka används av en konstant- -strönkälla 380. fig. 4. väljs av styrsignaler på linjerna 206-210. Vidare ger linjerna 211-214 styrsignaler. vilka väl- jer nivåingångar för nivåväljarkretsen 680 i tongeneratorn. visad i tig. 6. och linjerna 215-218 väljer förväntade kapaci- tansnivåer för en kapacitansväljar- och elininerinqsbuffert- krets 720. visad i fig. 7. De återstående linjerna 219-240 ger signaler till styrning av olika testoperationer, såson be- skrivs närnare nedan.

Pig. 3 visar apparaten son kopplar testningsenheten till fyr- trådslinjen 5 och slutligen till de konnunikationslinjer. son skall testas. Dessa elenent innefattar en TTA-qränssnittskrets 250 innefattande en testkretsväljaranordning 260. trâdpar 272 och 274. tvåpoliga reläer 282 och 284 ned växelkontakt. och trâdpar 292 och 294 sant en styrhållkrets 300 för att styra nännda kopplingsoperation och nännda testkretsväljar- anordning. Pig. 3 visar också en transfornatorkopplingskrets 320. son kopplar tvåtrådslinjen 269 till en förstârkar- och korrigeringskrets 321 och en linje 324. och kopplar reläet 330 via en linje 337 till tvâtrådslinjen 269. . ' Illustrativt visas att trådparet 272 kan kopplas externt av TTA-enheten 4 i fig. 1 till abonnentkonnunikationslinjer. och trådparet 274 är på sanna sätt kopplat till centralstationen eller PBX-kopplingsutrustning (PBX = Private Branch Exchange).

I enlighet ned konventionell praxis inon telefonin konner vi att kalla en av trådarna i telefontrådparet för a-ledare (tip) och den andra för b-ledare (ring). Bfterson både TTA-enheten och testningsenheten har kapacitet att byta forbindelserna till a- och b-ledaren spelar det i praktiken ingen roll vil- ken tråd av trådparet son betecknas slson a-ledare och vilken son betecknas b-ledare. Reläet 282 kopplar selektivt trådparet 272 till trådparet 292. och reläet 284 kopplar santidigt tråd- __ ,i_,,_ , 10 15 20 25 30 35 457 591 12 paret 274 till trâdparet 294. När trädparen 272 och 274 icke på detta sätt år kopplade till trâdparet 292, 294 är de kopp- lade till varandra via trådparet 296.2 Kopplings- och testkretsstyranordningen 300. en krets av typ 74374. laddas under användning av databussen 114 och ger sig- naler via linjerna 302 och 304 för att âstadkonna selektiv koppling av reläerna 282 respektive 284. Hållkrëtsen 360 ger också styrsignaler till testkretsväljaranordningen 260 via linjerna 311-316.

Kretsväljaranordningen 260 är utformad under användning av standardrelâer 311'-3l5'. Anordningen använder relâet 311' och en styrsignal matad av linjen 311 för att selektivt koppla an- tingen trådparet 292 eller trådparet 294 till en krets för att mäta spänning. ström och resistans via linjerna 262 och 263 eller till en kapacitansnätkrets via linjerna 264 och 265, och väljer vilket av nämnda trâdpar son skall kopplas under an- vändning av ett relä 312' och en ägnad styrsignal från linjen 312.

Reläet 315' styrs av linjerna 315 och 316 och kopplar selek- tivt tvåtrådlinjen 269 och transfornatorkretsen 320 till tråd- paret 292 eller trådparet 294 eller lämnar tvåtrådslinjen oan- sluten. Transfornatorkopplingskretsen 320 bortkopplar växel- spänningen över trådparet 269 och kopplar signaler från nämnda par till förstärknings- och korrigeringskretsen 321, son kon- penserar för den anplitudförlust. son uppträder, när en signal passerar genom transfornatorn genon att nultiplicera signalens amplitud. givet såsom exenpel, ned en multipel av 5. Utgången på förstärknings- och korrigeringskretsen 321 används av oli- ka typer av testnings- och tondetekteringskretsanordningar. såsom den som visas i fig. 5. Alternativt kopplas en ton gene- rerad av en progrannerbar tongenereringskrets 600. tig. 6 selektivt till transfiornatorkopplingskretsen 320 och slutligen till de linjer. son skall testas. via reläet 330 under styr- ning av en signal pá linjen 219. 10 15 20 25 30 35 457 591 13 För att tillåta självkalibrering kan trådarna i paren 292. 294 kopplas till jord via precisionsmotstånd 266a och 267a. Vilka såsom exempel kan vara 200 ohm respektive 2k ohm. En ägnad styrsignal på linjen 314 bringar linjerna 266 och 267 att av reläet 314' kopplas till trådparet 292. som,säsom beskrivits ovan. kan vara kopplat till kretsen för att mäta spänning, ström och resistans och sålunda medge kalibrering. Dessutom kopplar reläet 313'. när det aktiveras av en given styrsignal på linjen 313. samman trådarna 292 och 294. Sålunda kan tråd- paret 272 kopplas till nämnda precisionsmotstånd via relået 282. trådparet 292 och reläet 314'. eller också kan trådparet 274 kopplas via reläet 284. trådparet 294 och reläerna 313' och 314'. eller också kan båda trådparen 272 och 274 kopplas till nämnda motstånd.

Fig. 4 visar den anordning. som används vid mätning av spän- ning. ström och resistans. Denna anordning innefattar i huvud- sak reläet 340. reläet 348. spänningsdelarkretsen 350. spän- ningsdelarväljarkretsen 355. strömdelarkretsen 360. strömde- larväljarkretsen 370. reläet 373. konstant-strömkällan 380 och analog/digitalomvandlaren 400. Spänningsdelarkretsen 350. strömdelarkretsen 360 och konstant-strömkällan 380 är välkända för fackmannen. Såsom exempel kan spänningsdelaren vara en Ohmtek 100-268. som innefattar sex seriekopplade motstånd med värdena 9 H. 900 K. 90 K. 9 K. 900 och 99.9 ohl. Strömdelaren är en Caddock 1787-312 innefattande fem seriekopplade motstånd med värdena 900. 90. 9. 0.9 och 0.1 ohm. Spänningsdelar- och strömdelarväljarkretsarna 355. 370 är lätt uppkopplade med kommersiellt tillgängliga enpoliga enväxelreläer och tvåpoliga dubbelväxelreläer.

Analog/diqitalomvandlaren 400 är exempelvis en krets av typen ICL 7109. som omvandlar en analog signal till ett tolvbits digitalt värde. För att erhålla detta värde från analogldigi- talomvandlaren måste mikroprocessorn 110 utföra två låsopera- tioner under användning av linjerna 188. 189 och databussen 114. Den första låsoperationen ger åtta av de tolv bitarna i det omvandlade värdet. Den andra läsningen ger de återstående 10 15 20 25 30 35 457 591- 14 fyra bitarna. en teckenbit och en sgülindikeringsbit. Inspän- ningsområdet för analog/digital-onvandlaren är typiskt omkring 0 til 0.4095 volt. och ett spilltillstånd inträffar när en spänning överskridande 0.4095 volt natas till onvandlaren.

Likspânningen mäts i tvâ konfigurationer a-ledare-till-jord och b-ledare-till-jord. och en tredje konfiguration a-ledare- -till-b-ledare beräknas ur detta. För att näta likspänningen på ledaren 262 eller ledaren 263 ned avseende på jord kopplas denna ledare genon våxlingsreläet 340 (swapping relay) till spänningsdelarkretsen 350 via linjen 324. Säson visas i fig. 4 är relâet 340 ett tvåpoligt dubbelväxelrelä. son styrs av lin- jen 220 och är kopplat så att det kan ansluta antingen ledaren 262 eller ledaren 263 till ledaren 324. När reläet 340 är i sin ena position kan sålunda spänningen på a-ledaren mätas, och när det är i sin andra position kan spänningen på h-leda- mätas. Den ledare son icke är så kopplad kan kopplas till jord via relâet 348. son nanövreras under användning av linjen 221. eller lämnas flytande. ren spänningsdelarkretsen innefattar ett flertal motstånd som är seriekopplade till jordpotential. Uttag sträcker sig från en ingängsnod och noder nellan notständen till en spänningsdelar- väljarkrets 355. vars utgång via reläet 357. linjen 359. re- läet 390 och linjen 392 är kopplad till analog/digita1-onvand- laren 400. Reläerna 357 och 390 styrs av linjerna'222 respek- tive 223. Spänningsdelarväljarkretsen_ 355 har exempelvis fyra reläer. vart och ett kopplat till ett av uttagen på spännings- delarkretsen och vart och ett styrt av en av linjerna 201-205 från hillk:ersen..200. För resistansvårdena givna för Ohm- tek 100-268 tillåter spânningsdelaren 350 och väljarkretsen 355 nikroprocessorn att dela spänningen på linjen 324 ned di- visorerna 1. 10. 100. 1000 och 10 000. Son resultat av detta kan varje tänkbar linjespänninq på ledaren 262 eller 263 delas ned till lägre än 0.l09S volt. son är den naxinala inspänning- en till analog/diqital-onvandlaren 400. Val av den länpliqa divisorn (t.ex. autonatisk gränssättning) styrs av nikropro- cessorn. son justerar divisorn beroende på ana1og/digital-on- vandlarens utsignal. 10 15 20 25 30 35 457 591 15 Reläet 357 kopplar selektivt spänningsdelarkretsen 350 utgång till linjen 359. Vid fall av likspänningsmätningar kopplas signalen till linjen 359 och matas därigenom till analogldigi- tal-omvandlaren 400. Analog/digital-omvandlaren 400 styrs av signaler på linjerna 188. 189. 224 och 225 och genererar ett digitalt tolvhitsvärde representerande spänningsnivän på den analoga ingången. Detta värde kan läsas av mikroprocessorn un- 'der progranvarustyrning via databussen ll4. Programvaran an- vänder därefter analog/digital-omvandlarens utsignal och divi- sorn använd av spänningsdelaren för att bestämma spänningen på ledaren 324.

Den högsta divisorn. 10 000. används icke i den visade utfö- ringsformen. eftersom en spänning på 4095 volt skulle bringa spänningsskyddsanordningar (icke visade) att avkoppla test- ningsenheten från den sökta linjen och sålunda skulle en dylik spänning icke presenteras till spänningsdelaren 350. För nuva- rande syften är därför den högsta tillgängliga divisorn 1000.

Den metod. son används för automatisk områdessättning. är ut- formad att bringa spänningsdelarens utsignal inom ett accepta- belt omrâde så snabbt som möjligt. Hikroprocessorn bringar först spänningsdelarväljarkretsen 355 att välja den näst högs- ta tillgängliga divisorn. som i den för närvarande föredragna utföringsformen är 100. On division med 100 likväl resulterar i en spänning högre än 0.4095 volt. vilket är den maximala in- spänningen till A/D-omvandlaren 400.-avkänner mikroprocessorn spillindikeringsbiten under användning av databussen 114. bry- ter det relä i spänningsdelarväljarkretsen 355. som valde den näst högsta tillgängliga divisorn. och sluter det relä, som väljer den högsta tillgängliga divisorn (1000 i den föredragna utföringsformen). Om istället A/D-omvandlaren utsignal är 9% eller lägre än den maximalt möjliga utsignalen. eller 0.0369 volt. anses ett dylikt resultat vara för lågt för att riktig upplösning skall uppnås under onvandlingsprocessen. För att korrigera för detta för liga omrâde undersöker mikroprocessorn storleken på A/D-omvandlarens utsignal och väljer ett lägre omrâde i enlighet därmed. Om A/D-omvandlaren utsignal ligger 10 15 20 25 30 35 457 591 16 mellan 1 och 9: av den maximala spänningen för onrâdet ändras divisorn av nikroprocessorn från 100 till 10 genom att bryta och sluta de ägnade reläerna i spänningsdelarväljarkretsen. On A/D-omvandlarens utsignal är lägre än 1% av naximal spänning ändras divisorn a nikroprocessorn till 1.

När väl en gång likspånningarna a b-ledare-till-jord (R -till-b-ledare -ledare-till-jord (T-G) och -G) är fastställda beräknas a-ledare- -spänningen genom att subtrabera R-G från T-G.

Likström mäts också a-ledare-till-jord och b-ledare och de ovan nämnda värdena används för att beräkna -till-b-ledare-strömmen. -till-jord a-ledare- strönnen genon en a-ledare eller b-ledare mäts genon att ansluta en av ledarna 262. 263 via reläet 340 till linjen 324 och relået 365. En äqnad styrsignal på linjen 226 får reläet 365 att mata strö: på linjen 324 till strömdelarväljarkretsen 370 och ströndelarkretsen 360. Ström- delaren innefattar ett flertal precisionsnotstånd, son är seriekopplade till jord. Uttag sträcker sig mellan en ingångs- nod och noder mellan notstånden till strömdelarväljarkretsen 370. Strömdelarväljarkretsen har exempelvis fen reläer. vart och ett anslutet till ett av dessa uttag och styrt av mikro- processorn under användning av en av linjerna 201-205 från spärrhakekretsen 200. Dessuton har ströndelarväljarkretsen också en utgångsledare 371 ansluten till ingångsnoden och till två extra reläer anslutna till noderna mellan de tre lägsta notstånden i delarkretsen. En signal på linjen 371 är via re- läet 390 och linjen 392 kopplad till A/D-onvandlaren 400. el- ler visa reläet 373 till linjen 359. Detbör observeras att bå- da reläerna 373 och 357 styrs av linjen 222. och att nännda reläer har sådan konfiguration att endast en av linjerna 371 eller spänningsdelarens 350 utsignal kan kopplas till linjen 359 åt gången.

Ströndelarkretsen 360 och ströndelarväljarkretsen 370 onvand- lar en ström på linjen 367 till en spänning över delarkretsens precisionsnotstånd; denna spänning bestäms av resistanser och reläkopplinqar i kretsarna 360. 370. För den i fig. 4 visade 10 15 20 25 30 35 457 591 17 kretsen kan mikroprocessorn välja divisorer 1. 10. 100. 1000 och 10 000 genom att sluta de ägnade relâerna. Dessa värden är tillräckliga för att tillåta varje trolig ström på a-ledaren eller b-ledaren att av strömdelarkretsen 360 omvandlas till en spänning inom området mellan 0 och 0,4095 volt. som är det maximala ingångsområdet till A/D-omvandlaren 400. Anyo är automatisk gränssättníng av insignalen till omvandlaren med fördel utförd av mikroprocessorn för att justera spänningsut- signalen från delaren 360 till den ägnade nivån för inmatning till A/D-omvandlaren 400.

Resistansmätninqar av resistansen för a-ledare-till-jord eller b-ledare-till-jord och a-ledare-till-b-ledare görs under an- vändning av konstant-strömkällan 380. spânningsdelarkretsen 350 och spänningsdelarväljarkretsen 355. Konstant-strömkällan 380 aktiveras under användning av linjen 227 och såsom exempel innefattar en spänningskälla. en fälteffekttransistorström- ställare och fem motstånd med resistanserna 200. 2 K. 20 K. 200 K och 2 M ohm. Under användning av fälteffekttransistor- strömställaren har konstant-strömkällan 380 möjligheten att koppla nämnda resistansvärden under mikroprocessorstyrning av linjerna 206-210 för att alstra olika konstant-strömnivâer på linjen 324. Den genererade strömmen överförs då via linjen 324 till naden 349.

Under vanliga omständigheter borde resistansvärdena för a-ledare-till-jord och b-ledare-till-jord vara extremt höga. t.ex. inom megaohmområdet. Emellertid lämnar en mängd till- stånd. såsom lackning över a-ledare-till-b-ledare-koppling vid abonnentens avslutningsutrustning eller vatten på överförings- linjerna lägre resistansmätningar. Resistansmätningar görs un- der användning av ekvivalenta kretsar för att representera re- sistanser mellan a-ledare och jord. b-ledare och jord och a-ledare och b-ledare. såsom visas nedan: 10 15 20 25 30 35 457 591 18 b-ledare (R) R3 a-ledare (T) R2 R1 jord (G) Såsom beskrivs nârnare nedan görs nâtningar i tre konfigura- tioner T-G; R-G; T-R. och de aktuella reaistansvärdena nellan a-ledare (TIP) och jord, b-ledare (RING) och jord och a -ledare och h- ledare kan algebraiskt utvinnas från de vid de ovan nämnda mätningarna erhållna resultaten.

För att mäta resistans i konfigurationen a -ledare-till-jord (T -G) kopplas den konstanta strömmen via reläet 340 till a-le- daren. under det att b-ledaren är kopplad till jord. Son re- sultat av detta bildas en parallellkoppling niad en signalväg, som sträcker sig från noden 349 via ledaren 324. via reläet 340 och a-ledaren till jord och en andra Iiqrnlväg, som sträcker sig från nännda nod via linjen 324. reläet 340 och a-ledaren till b-ledaren och slutligen till jord. Spänningen vid noden 349 mäts därefter av A/D-onvandlaren och latas till nikroproces- sorn. Ett spänningsvårdeib-ledare-till-jord (R-G) erhålles ge- nom att mata den konstanta strönnen till b-ledaren u att a-ledaren är kopplad till jord. 0 nder det Observera att de spänningsvärden. sol erhålles på det angivna sättet. icke återspeglar de aktuella resistanserna mellan a-ledaren och jord och b-ledaren och jord. T.ex. delas den till a-ledarnoden (T) i en ovan visade deltanodellen natade strömmen. i enlighet ned ohns lag. nellan benen T-G och T-R.

På samma sätt delas strö: latad till b-ledaren (R) mellan benen R-G och R-T. Det är därför nödvändig att göra en tredje mätning med a- och b-ledarna i trâdparet hopkopplade. vari- genom resistansen mellan a- och b-ledarna elimineras. Denna kortslutningsoperation skulle exenpelvis kunna utföras via 10 15 20 25 30 35 457 591 19 TTA-enheten eller manuellt. De aktuella resistansvärdena mel- och b-le- darna kan då utvinnas algebraiskt under användning av ekvatio- nerna nedan. lan a-ledaren och jord. b-ledaren och jord och a- _1. ' _1_ - _1_ + 1 M1 'r-G m, ii' 1 I 1 I 1 ir äre sr * gå- _1_ ' 1 .ß M ' ä- * .å- Testningsapparaten bestämmer växelspänningen och växelströmnen under användning av i huvudsak samma kretsar och metoder. som används för att mäta likspänning och likström. För växelspän- ningsmätningarna kopplas den signal. som skall testas. av lin- jen 359 till reläet 480 och via nämnda relä till effektivvär- des-til1-likströmsomvandlaren 500. fig. 5. före det att den via reläet 520 och_linjen 522 presenteras för A/D-omvandlaren 400. Växelströmsmätningar utförs genom att selektivt koppla strömdelarens 370 signalutgång till linjen 359 via reläet 373 och därefter till effektivvärdes-til1-likströmsomvandlaren 500 och A/D~omvandlaren 400. såsom beskrivits ovan. X Effektivvärdes-till-likströmsomvandlaren 500 är exempelvis en konventionell anordning. såsom en ADGSGJD. och omvandlar en växelspänningssignal mottagen via linjen 481 till en likspän- ninqssignal med en spänningsnivå lika med effektivvärdet hos växelspänningsinsiqnalen. Omvandlarens utsignal matas därefter via linjen 501 till reläet 520. som, när den manövreras av en signal på linjen 229. får nämnda omvandlares utgång att kopp- las till linjen S22. Den senare linjen kopplas till linjen 392 vid noden 393. såsom visas i fig. 4. och ger därigenon lik- spänningssígnalen till A/D-omvandlaren 400. A/D-omvandlarens utsignal användes därefter för att autonatiskt grånssätta de- ' 457 591 % 10 -15 20 25 30 35 20 larna 350. 360 och för att beräkna växelspänningar och växel- strömmar. såsom vid fallet av likspänningar och likströnmar.

Brus- och ringtonsdetektering utförs genom användning av de komponenter. som visas i fig. 5. inklusive ett C-viktat filter 450. ett kanfilter 460. en siffertonsdetekteringskrets 470. ett bandpassfilter 475. en effektivvärdes-till-likströnsom- vandlare 500. styrlinjer och olika reläer och förhindande sig- nalöverföringslinjer. Det C-vâgda filtret 450 väger signalen för att närma frekvenssvaret hos ett mänskligt öra till brus på en telefonlinje; ett bandpassfilter 475 eliminerar frekven- ser under 400 Hz och ovanför 4000 H2. vilka ligger utanför det band av frekvenser för mänskligt tal. som överförs via tele- fonlinjer. Kamfiltret 460 eliminerar selektivt vissa toner i ett snävt frekvensomräde centrerat omkring 1004 Hz. Signaler från linjen 359 passeras selektivt via eller runt ovan nämnda filter av reläerna 455. 465 och 480 styrt av styrlinjerna 230. 231 respektive 228 och matas därefter till effektivvärde- -till-likströmsonvandlaren 500 över linjen 490. Ringtone: de- tekteras av ringtonsdetekteringskretsen 470. som undersöker en signal mottagen från en a- sunnerad 350 och 440 Hz-ton. och h-ledare och testar för en En signal matas till filtren i fig. 5 genom anslutning av transfornatorkopplingskretsen 320 i fig. 3 till ettdera av. trâdparen 272 eller 274 under användning av den i anslutning till fig. 3 ovan beskrivna kretskonfigurationen. För att ut- föra ett C-viktat brustest får en styrsignal på linjen 231 re- läet 465 att koppla våxelströnssignalen på linjen 359 via lin- jen 467 till det C-viktade filtret 450. där signalen viktas för att nârnas till frekvenssvaret för ett mänskligt öra till brus på en telefonlinje. När ägnade styrsignaler uppträder på linjerna 230 och 228 kopplas det C-viktade filtrets utsignal genom reläet 455 och ges därefter till effektivvârde-ti1l-lik- strömsomvandlaren 500 via reläet 480.

Bffektivvärde-till-likströnsomvandlaren 500 genererar och ma- tar till linjen 501 en analog likspänningssignal lika med ef- 10 15 20 25 30 35 -« 457 591 21 fektivvärdet på den från linjen 481 nottagna växelspännings- signalen. När en ägnad styrsignal presenteras för reläet 520 från linjen 229 överförs likspänningssignalen på linjen S22 via reläet till analog/digital-onvandlaren 400. Hikroproces- sorn läser då A/D-onvandlarens digitala utsignal via databus- sen 114. varigenon C-viktat brus kan mätas.

Kambrustestning åstadkommas genom koppling av en testton till a- och b-ledarna i ett telefonlinjetrâdpar, borttagning av tonen från den av testningsenheten mottagna signalen led ett kanfilter och därefter mätning av restbruset.

I all synnerhet kopplar en TTA-enhet eller någon annan utrust- och b-ledarna i det sökta telefonlinjetrådparet. Detta par kopplas ning först en testton. exempelvis vid 1004 Hz till a- sedan av den ovan i anslutning till fig. 3 beskrivna kretskon- figurationen till transfornatorhopplingskretsen 320. son matar den mottagna signalen till linjen 324.

Linjen 324 natar signalen via spänningsdelarkretsen 350. spän- ningsdelarväljarkretsen 355 och reläet 357 till linjen 359. Ägnade styrsignaler på linjerna 231. 230 och 228 får sedan reläerna 465. 455 och 480 att koppla linjen 461 till 467 res- pektive linjen 453 till 457. Den via linjen 359 mottagna sig- nalen överförs därför genon kanfiltret 460. där valda frekven- ser. exenpelvis inom ett onråde centrerat onkring'1004 Hz borttas. därefter genom det C-viktade filtret 150. där den återstående signalen viktas på ägnat sätt. sâson angivits ovan. före det att den presenteras för effektivvärde-till-lik- strömsonvandlarfiltret 500. Onvandlarens utsignal natas däref- ter. såsom var fallet vid ordinära C-viktade brusnätningar. till A/D-onvandlaren 400. fig. 4. varifrån nikroprocessorn 110 kan läsa det onvandlade. digitala värdet via databussen 114.

Detta värde representerar. efter det att det har autonatiskt satts inon valda gränser såson diskuterats ovan den C-viktade restbrusnivån på a- och b-linjerna.

I fig. 5 visas också rinqtonsdetekteringskretsen 470 och band- 457 591' - = 10 15 20 25 30 35 22 passfiltret 475. Ringtonsdetekteringskretsen 470 aktiveras un- der användning av linjen 232 och kopplar en signal till data- bussen 114. när en sumnerad 350 och 440 Hz- ton. frekvensen hos en rington. detekteras i den av linjen 359 givna signalen.

Bandpassfiltret kan användas för att eliminera frekvenser utanför ett såsom exempel givet område på 400-4000 Hz. genom frekvenser utanför det borttas. vari- mänskliga talfrekvensområdet Fig. 6 visar en programnerbar tongenereringskrets 600 och en nivâväljarkrets 680. Den programmerbara tongenereringskretsen 600 innefattar en räknare 610. som matar ut en styrsignal ef- ter räkning av ett givet antal klockpulser från en nalkälla 611. en adressekvenskrets 615. kutiva adresser. ett sinustabell klocksig- som åstadkommer konse- -PROM 620. som mottar nämnda adresser och matar ut lagrade värden. en D/A-omvandlare 630. som omvandlar en digital insignal till en analog signal. ett utjåmninqsfilter 640 för att bibringa en regelbunden sinusvåg- form till en signal och olika förbindningslinjer.

Niväväljar- kretsen 680 väljer en tonnivä.

I den belysande utföringsfornen innefattar räknaren 610 två åttabits hållkretsar av typ 74374 och fyra räknarkretsar av typ 74163 med kaskadkopplade utgångar. adressseskvenskretsen innefattar tre 741611-kretsar. sinustabell-PROH-kretsen år ett programnerbart 2716 och innefattar konsekutivt lagrade vården generera spänningsnivâer. som ger en sinusvåq. läsminne av typ använda för att DÄR-omvandlaren är en AH 6061-krets. Utjämningsfiltret 640 är välkänt för facknannen och kan uppkopplas under användande av operations- förstärkare av typ LP 347. Nivåväljarkretsen 680 innefattar exempelvis en fälteffekttransistorströnställare och en pro- grannerbar operationsförstärkare.

Råknaren 610 används för att bestämma frekvensen hos den gene- rerade signalen och laddas under programvarnstyrning av mikro- processorn via den buffrade bussen 122 under användande av styrsignaler på linjerna 191 och 192. Klocksignalkällan 611. som såsom exempel visas ha en klockfrekvens på 30 Hz. matar klockpulser till râknaren. När räknaren när sin sluträkning 10 15 20 25 30 35 457 591 23 natas en styrsignal till adressekvenskretsen 615 på linjen 614. Sekvenskretsen ger då en niobitsadress via niotrâdslinjen 6l7 till sinustabell-PROH 620 innefattande konsekutivt lagrade värden. vilka i spänningsnivåer representerar en serie diskre- ta punkter. Vilka bildar en sinusväg. När en styrsiqnal finns på linjen 233 omvandlas åttabitutsignalen från sinustabell- -PRO! av D/A-onvandlaren 630 till en analog signal och matas av linjen 631 genon utjämningsfiltret 640. Exenpelvis kan det första digitala värdet resultera i att 0 volt matas av D/A-on- vandlaren. Efter det att omvandlaren när sin sluträkning blir den andra spänningen. som såsom exempel kan vara +0.5 volt. utsignal. Allteftersom denna sekvens fortsätter bildas slutli- gen en sinusvâg. På detta sätt matas en signal till linjen 641 till en frekvens bestämd av räknaren 610.

Linjen 641 kopplar den filtrerade signalen till nivåväljaran- ordningen 680 och till en buffertförstärkare 710. visad i fig. 7. Nivåväljarkretsen 680 styrs av linjerna 211-214 och väljer i enlighet därmed en storleksnivå för den ton. som mottas via linjen 641. Den resulterande tonutsignalen matas av linjen 334 till reläet 330 och kopplas selektivt av reläet till transfor- matorkopplingskretsen 320, säson beskrevs_ovan i anslutning till fig. 3. På detta sätt kan en ton genererad av apparaten kopplas via trådparet 269 och testkretsväljaranordningen 260 till TTA-gränssnittet 250. och via TTA-enheten till konnunika- tionslinjer.

Pig. 7 visar en kapacitansmätkretskoppling innefattande en buffertförstärkare 710. en kapacitansmätstyrkrets och elimine- rinqsbuffertkrets 720. ett handpassfilter 730. en faskorrige- ringskrets 740. en nollgenomgångsdetektor 750. en räknarstyr- krets 760. en bistabil vippa 765. en eftersläpningstidräknare 770 och en hållkrets 780. För att detektera faseftersläp- ning genereras en ton ned låg frekvens. såson 30 Hz. av den i fig. 6 visade kretskopplingen och kopplas via linjen 641 och buffertkretsen 720 till en ledare av ett telefonlinjetrådpar 264. 265. Pasdifferensen mellan den kopplade signalen och den råa tonen på 30 Hz mäts därefter under användning av räknaren 10 15 20 25 30 35 457 591 - 24 770. Observera att toner ned andra frekvenser skulle kunna an- vändas men högre frekvenser tenderar att vara ner utsatt för interferens från ordinära kraftkâllor på 60 Hz och lägre frek- venser tenderar att kräva längre sanplingsperioder för att de- tektera faseftersläpning.

Buffertförstârkaren 710 âr företrädesvis uppkopplad under an- vändning av transistorer av typ 2N3906. 2N3904. TIP4l och TIP42 och två dioder Al14A och två dioder lN4l48 hopkopplade för att bilda en krets av sanna typ son elinineringsbuffert- kretsen 722 i fig. 8 ned undantag av operationsförstärkarna LF347 och LF324. Den förstärker en nottagen ton och kopplar den till kapacitansnätstyrkretsen och elinineringsbuffertkret- sen 720 samt till faskorrigeringskretsen 740. Denna förstärka- re matar en signal ned högre ström än signalutgången från ut- jänningsfiltret 640 och kan medge detektering av stora kapaci- tansnivåer. såsom kommer att beskrivas närmare nedan. Observe- ra att signalutgången från förstärkaren 710 har en spänning. exempelvis 8 volt. av sådan styrka att ringkretsarna på en kommunikationslinje icke kommer att aktiveras. när signalen kopplas till en dylik linje. Fig. 8 visar kapacitansnåtstyr- och elimineringshuffertkretsen 720 mera detaljerat.

Såson visas i fiq. 8 innefattar den för närvarande föredragna utföringsforn av kapacitansnätstyr- och elimineringsbuffert- kretsen 720 fyra notståndV7l7 med resistanserna 1:5 K. 5, ll K. 15 K och 150 K ohn. fyra enkelpoliga envägsreläer 718 styr- da av linjerna 215-218. en kopplingsstyrkrets 725 och en eli- nineringsbuffertkrets 722. Kopplingsstyrkretsen 725 innefattar sex enkelpoliga envâgsreläer nanövrerade av linjerna 234-237.

Elininerinqsbuffertkretsen 722 kan vara utfornad såson visas i fig. 8 ned operationsförstârkare av typ LF347 och LP 324. transistorer av typ 2N3906. 2N3904. TIP42 och TIP4l. tvâ dio- der av typ A114A och två dioder av typ 1N4l48.

Såsom visas i fig. 8 är ena polen i varje relä 718 kopplad till linjen 712 och den andra polen till den första anslut- 10 15 20 25 30 35 457 591 25 ningsklännan på ett av notstånden 717. Den andra anslutnings- klännan på varje notstånd är kopplad till linjen 719. Dessa motstånd bringar den av förstärkaren 710 i fig. 7 matade strömmen att ge nöjlighet för detektering av olika kapacitans- nivåer. De isolerar också 30 Hz-signalen på linjen 712 från fasförskjutning införd av nästa steg av kretsen. Både elinine- ringsbuffertkretsen 722 och kopplinqsstyrkretsen 725 är också kopplade till linjen 719. Buffertkretsen 722 nottar en insig- nal från linjen 719 och ger ut en signal ned sanna spännings- nivå på linjen 723. De sex reläerna i kopplingsstyrkretsen 725 kopplar selektivt linjen 719 till antingen linjen 264 (benännd a-ledare) eller 265 (benämnd b-ledare). linjen 723 till an- tingen linjen 264 eller linjen 265 eller linjerna 264 och 265 till jordpotential. När linjen 264 eller 265 är kopplad till linjen 719 inför kapacitansen på den kopplade linjen fasför- dröjning till de till denna matade signalerna. Följaktligen kan kapacitansen på linjen 264 eller 265 bestännas på det sätt. som beskrivs ingående nedan. från den detekterade fas- fördröjningen.

Om nan på nytt betraktar fig. 7 är linjen 719 kopplad till bandpassfiltret 730. son är ett elliptisk filter av högre ord- ning för att hortta alla frekvenser över 40 Hz. varigenon ovidkomnande frekvenser. såson strönsignaler ned bårvåg på 60 Hz. elimineras. Bandpassfiltret 730 har en typisk utformning och kan lätt konstrueras av en facknan under användning av lätt tillgängliga delar. Filtrets utsignal natas till nollge- nongângsdetektorn 750 via linjen 731. Till detektorn 750 är också natad utsignalen på faskorrigeringskretsen 740. son in- för en fasförskjutning i signalen den lottar över linjen 712 för att korrigera för faseftersläpning införd 1 signalen av filtret 730.

Nollgenongångsdetektorn. son i huvudsak innefattar fyra opera- tionsförstärkare av typ LH339. detekterar när de från linjen 731 och från faskorrigeringskretsen 740 nottagna signalerna ligger vid 0° och l80°. Nollgenongångsdetektorer är lätt upp- kopplade under användning av operationsförstårkare. såsom vi- 10 15 20 25 30 35 457 591 - - 26 sas i P. Horowitz och W. Hill. 'The Art of Electronics".

Canbridge University Press 1980. sid. 134-135. Fasfördröj- ningsmätningar görs genom aktivering av räknaren 770 när sig- nalen från faskorrigeringskretsen 740 går genom noll och stop- par räknaren 770 när signalen från linjen 731 går genon noll.

Företrådesvis görs flera dylika mätningar och medelvärdet av resultaten av den bildas för att få noggrannhet. En linje i tvåtrådslinjen 751 överför en startrâknesignal till räknar- styrkretsen 760 och den andra linjen överför en stoppräknesig- nal. När den aktiveras av en signal på linjen 238 genererar râknestyrkretsen 760 styrsignaler för att manövrer a eftesläp- ningstidräknaren 770.

Styrkretsen 760 räknar följaktligen an- talet uppmätta fasfördröjningar och natar en styrsignal till den bistahila vippan 765. sol kvarhåller en bit ned statusin- formation. son indikerar huruvida ett spill har inträffat.

Denna spillinfornation kan exempelvis användas för att justera den strön. son matas via notstånden 717. En linjen i databus- sen 114 används för att överföra denna bit till nikroproces- sorna 110. styrkretsen 760 innefattar en dekadräknare av typ 7490. son franstegas varje gång en fasfördröjning mäts och bi- stabila vippor för att lagra start- nata den till räknaren 770. och stopstyrsignaler och Eftersläpningstidräknaren 770 in- nefattar fyra kaskadkopplade fyrbitsräknare av_typ 74161. vil- ka räknar klockcykler på 960 KH: i tiden lellan den tid de ak- tiveras när siqnalen på linjen 741 går genon noll och tiden de stoppas när signalen på linjen 731 går genom noll. Hållkretsen 730, innefattande tvâ enheter av typ 74374. accepterar data på 16 bitar från räknaren 770 när de får strobsignaler från lin- jen 762 och kopplar nännda värde ned åtta bitar åt gången till nikroprocessorn 110 via databussen 114 när de beordras att göra så via linjerna 193 och 194. Räknaren 770 kan nollställas under användning av linjen 239. Styrlinjer 189 och 190 matar ut aktiverings- respektive nollställningssignaler till den bistabila vippan 765.

I rig. 7 visas också reläet 791. som natar nämnda signal till linjen 324 när en ågnad styrsignal uppträder på linjen 240. 10 15 20 25 30 35 457 591 27 Funktionen hos kapacitansnätkretsen 700 är den följande. Två mätningar vidtas för att bestämma kapacitansnivân på en linje: faseftersläpningsdetektering och anplitudförlustnätning.

Såsom var fallet vid den ovan diskuterade resistansnätningen testas kapacitansen under användning av deltakonfigurationer av a-ledare-till-jord (T-G). b-ledare-till-jord (R-G) och a-ledare-till-b-ledare (T-R). För T-G-nätninqen natas en sig- nal på 30 Hz över linjen 641 till buffertförstärkaren 710. där den förstärks och natas till linjen 712. Enligt styrsignaler âstadkonna av linjerna 215-218 kopplar ett av relâerna 718. visat i fig. 8. signalen till ett av lotstånden 717. Då kopp- lar under styrning av signaler på linjerna 234-237 reläerna i kopplingsstyrkretsen 725 signalen till linjen 264. vilken slutligen är kopplad till en a-ledare av den i fig. 3 visade kretsen. Kapacitansen på a-ledaren alstrar en nätbar fasskill- nad mellan den råa tonen på 30 Hz och den hännade signalen på linjen 719.

En nätning av faseftersläpningen i en T-G-konfiguration skulle normalt resultera i en nätning icke enbart av effekten av T-G-kapacitansen utan också av effekten av kapacitansen på det parallella beroende benet. nänliqen R-G. Elinineringshuffert- kretsen 722_i fiq. B används för att eliminera den icke önska- de kapacitansen. Buffertkretsen 722 alstrar en signal. son_har sanna spänning son den signal. son alstras när tonen på 30 Hz kopplas till en a-ledare. Buffertkretsen utgång är via linjen 723 kopplad till kopplinqsstyrkretsen 720. son i sin tur kopp- lar signalen till linjen 265. (son anges vara en b-ledare).

Detta resulterar i elininering av effekten av kapacitansen i det beroende benet (R-G) på signalen på 30 Hz. sâson visas ne- dan. representerar spänningen nellan a-ledaren och representerar spänningen mellan b-ledaren och Antag att V jord och V 1 2 jord. Utsignalen oberoende av vilket av notstånden 717 son valdes är en strönkälla (lo). son natas till a-ledarnoden (T) och som delas nellan T-R och T-G på följande sätt: 10 15 20 25 30 35 457 591 28 in sååå: 4' [V1'V1] -é-fl V; [ro-Cu] + [V1 'V11 Tfcf* 1 där CTG är xapacitansen mellan a-ledaren och jord och CTR är kapacitansen mellan a-ledaren och b-ledaren.

Från ekvationerna ovan är det uppenbart att strömflödet från a-ledare-till-b-ledare kan elimineras on V - Vá. När styrkretsen 25 kopplar signalen på linjen 719 t ill en ledare 264 på kommunikationslinjen kopplas följaktligen sanna signal via elimineringsbuffertkretsen 722 till den andra ledaren 265 i kommunikationslinjen. Når väl en gång kapacitansen i det be- roende benet R-G har eliminerats kan den återstående kapaci- i serie ned resistansen hos motståndet valt bland stånden 717. såsom visas i fig. passfilterkrets. 118118811 n NOT.- 9. analyseras såsom en låg- Y Det ovan angivna håller också sträck för kapacitansmätningar mellan b-ledaren och jord (R-G). vilka erhålles genom att dri- va b-ledaren med tonen på 30 Hz under det att a-ledaren drivs med utsignalen från buffertkretsen 722. T-R-nätningar görs emellertid under användning av en annan procedur. Tonen på 30 Hz kopplas till antingen en a- skrivits ovan. eller en b-ledare. såsom be- under det att den icke kopplade ledaren år jor- dad. Buffertkretsen 722 används icke. Den resulterande nät- ningen återspeglar a-ledare-till-jord-kapacitansen lika väl som a-ledare-till-b-ledare-kapacitansen. Eftersom vi eneller- tid redan vet vad kapacitansen a-ledare-till-jord (T-G) är, är det trivialt att utvinna a-ledare-till-b-ledare-kapacitansen genom att subtrahera ut nämnda T-G-värde. Lägg märke till att i den belysande utföringsfornen testningsenheten :äter fas- eftersläpning och anplitudförlust och sänder resultaten till den övervakande anordningen. där_kapacitansvärdena beräknas såsom belyses nedan. ' 10 15 20 25 30 35 457 591 29 Faseftersläpningen beräknas på följande sätt. När nollgenom- gängsdetektorn 750 avkänner att den korrigerade signalen från faskorrigeríngskretsen 740 är 0' (360°) eller l80° genom dess cykel ger den en startsignal över en av de tvâ trådarna i lin- jen 751 till räknarstyrkretsen 760. Denna signal fär efter- slåpningsräknaren att börja räkna klockpulser mottagna från klocksignalkällan på 960 KHz. Detektorn 750 ger en stoppsignal på den andra av linjerna 751. när signalen på linjen 731. som innefattar effekten av línjekapacitansen. ligger på 0° (360°) eller l80°. Detta får râknestyrkretsen att stoppa räkneopera- tionen hos räknaren 770. Efter det att ett givet antal inter- vall har mätts. exempelvis tio. manövreras hållanordningen 780 under användning av linjen 762 för att lagra räknevärdet. Ef- tersom frekvensen hos de signaler. som mottas från linjerna 731 och faskorrigeringsenheten är kända. t.ex. 30 Hz, kan pro- cessorn sampla hållanordningen approximativt 333 millisekunder efter det att räknarstyrningen har aktiverats under användning av linjen 238. Processorn läser därefter räknevärdet och be- räknar den genomsnittliga faseftersläpningen därifrån.

För att mäta amplitudförlusten filtreras den signal på 719. som erhålles som resultat när tonen på 30 Hz matas till en a- eller b-ledare av bandpassfiltret 730 och kopplas därefter via reläet 791 till linjen 324. Denna linje matar den filtrerade signalen till den i fig. 4 och 5 visade växelspänningsmätkret- sen, där effektivvärdet på signalegs amplitud bestämmes genom omvandling och mätning av A/D-omvandlaren 400. Detta värde kan därefter jämföras med effektivvärdet på amplituden hos en ton på 30 Hz. ma den av kapacitansen på kommunikationslinjen orsakade för- lusten. I den för närvarande föredragna utföringsformen beräk- nas detta referensvärde för varje linjekapacitanstest. som icke hämmas av linjekapacitansen för att bestäm- Bfter det att värdet på fasskillnaden och amplitudförlusten har mätts överför testningsenheten detta data till övervak- níngsenheten. som därefter kan bestämma kapacitansen. såsom visas nedan och i fig. 9. 10 15 20 25 30 35 457 591 30 Pig. 9 visar beräkningar använda för att bestämnalkapacitansen T-G från anplitudförlusten och fasfördröjningen efter det att buffertkretsen 722 har eliminerat effekten av kapacitansen R-G. I den följande diskussionen år Vin lika med signalen på 30 Hz matad till ett av motstânden 717, VC är spänningen ve spänningen över motstånd. vectordiagrannet 910 visar hur V* utvinnes från V, och V in c T-G. R och Vr år resistansen hos respekti detta . vilka representerar referensvärdet res- pektive det sanplade effextivvärdet hos anplituderna.

I enlig- het med vektordiagrammet: |Vr|[cos0 + jsino] = |Vinl[cos 0 + jsin 0] - lV¿|[cos0 + jsinbl och därefter blir Vr I 0 = lvínl - lvclvoso - + |Vc|jsin$.

Ur ekvationerna ovan kan tre vektorer visade i vektordiagram- met 915 utvinnas på följande sätt: Låt P1 = |Vín|-Ivclcosó P2 = |Vc|jsin$ P3 = hyp[P1.P2]=|Vt| Där Q= arctan P2/Plg Från dessa relationer ges strömmen (Ic) genom kapacitansen C av Ic = P3/R och inpedansen Ze av kapacitansen ges av Ze = Vc/Ic.

Följaktligen blir T-G-kapacitansen C = 1/Znfzc.

Många modifieringar är möjliga inom ramen för uppfinningen.

Claims (4)

10 15 20 25 30 457 591 31 Patentkrav

1. l. förfarande för att testa en konmunikationslinje. n e t e c k n a t av sändning av signaler till och mottagning av signaler från kommunikationslinjen; alstring av ett spänningsfall över en känd resistans. varifrån växelström och likström är mätbara; utförande av en C-viktningsoperation vid signal; omvandling av en första signal till en andra signal med en spänning lika med den första signalens effektivvårde: omvandling av en analog signal till ett digitalt värde; och koppling av signaler selektivt mellan kolponenter. vilka utför sändningen och mottagningen: alstring av spänningsfallet; utförande av C-viktningen; omvandling av den första signalen till den andra signalen och k ä n - omvandling av den analoga signalen.

2. Förfarande enligt krav l. vidare innefattande ett förfaran- de för att bestämma resistans hos en kolmunikationslinje, k ä n n e t e c k n a t av ' Z koppling av en konstant strön till en första träd hos en , kommunikationslinje under tillförande av jordpotential till en andra tråd i konlunikationslinjen och mätning av det därav resulterande spänningsfallet för att erhålla en första resistansmätning; koppling av en konstant strö: till den andra träden i kommuni- kationslinjen under tillförande av en jordpotential till den första tråden och lätning av det därav resulterande spännings- fallet för att erhålla en andra resistansmätninq: och hopkoppling av den första och den andra träden. koppling av en konstant ström till den första tråden och utförande av en tredje resistansmätning. 457 591 10 15 20 32

3. Apparat för att testa en konnunikationsl KflP8C1tanS. K ä n n e t e c k n a d av en anordning (250. 260. 300, 320) för att koppla apparaten till en kommunikationslinje: en anordning (600. 680. 710) för att generera en tonsignal. som icke kommer att aktivera belastningsspolar pa koluunika- tionslinjen när tonsignalen matas till linjen: ' en anordning (725) för att koppla tonsignalen till en första tråd på kommunikationslinjen och dârigenol alstra en hännad signal; inje beträffande en anordning (722) för att från den hamnade signalen generera en buffrad signal ned en spänning lika ned den häunade signalens; en anordning (725) för att koppla den buffrade signalen till en andra tråd i komnunikationslinjen; och en anordning (750. 750. 770) för att erhålla fiasskillnaden mellan tonsignalen och den hamnade signalen; varigenom fasskillnaden återspeglar kapacitans nellan den första träden och jord.

4. Apparat enligt krav 3. k ä n n e t e c k n a d av att tonsignalen ligger mellan 25 och 35 Hz.