SU1559423A1 - Измеритель емкости абонентских линий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к телефонной св зи. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Измеритель емкости абонентских линий содержит генератор (Г) 1 импульсов, ключ 2, пороговые блоки 3 - 5, блок 6 измерени  и блок 7 управлени . В процессе измерени  управл емый Г 1 формирует импульс тока, который протекает через провода линии, емкость линии, последовательно соединенные конденсатор вызывной цепи, катушку звонка телефонного аппарата и параллельно им включенное сопротивление изол ции между проводами. При этом Г 1 обеспечивает в начале цикла измерени  плавное нарастание тока, а затем работает в режиме стабилизации величины тока. За счет этого противоЭДС индуктивности катушки звонка сводитс  к минимуму, а затем становитс  равной нулю. Выбор напр жений срабатывани  пороговых блоков 3 - 5 и величины тока в контролируемой линии позвол ет пренебречь падени ми напр жени  на активных сопротивлени х проводов линии и катушке звонка. Эквивалентна  схема измерени  емкости абонентской линии представл ет собой параллельное соединение емкости между проводами абонентской линии, емкости конденсатора вызывной цепи и сопротивлени  изол ции между проводами, что повышает точность измерени . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

1

(21)4439693/24-09 (22) 13.06.88 (46) 23.04.90. Бюлс, № 15 П2 А.И.Трест, С.М.Колкер, В.Г.Кононович и Ю.МоСоколовский

(53)621.317.791 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 917130, кл. G 01 R 27/26, 1980.

(54)ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ

(57)Изобретение относитс  к телефонной св зи. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Измеритель емкости абонентских линий содержит генератор (Г) 1 импульсов, ключ 2, пороговые блоки 3-5, блок 6 измерени  и блок 7 управлени . В процессе измерени  управл емый Г 1 формирует импульс тока, который протекает через провода линии, емкость линии,последовательно соединенные конденсатор вызывной цепи, катушку звонка телефонного аппарата и параллельно им включенное сопротивление изол ции между проводами. При этом Г 1 обеспечивает в начале цикла измерени  плавное нарастание тока, а затем работает в режиме стабилизации величины тока. За счет этого противоЭДС индуктивности катушки звонка сводитс  к минимуму , а затем становитс  равной нулю. Выбор напр жений срабатывани  пороговых блоков 3 - 5 и величины тока в контролируемой линии позвол ет пренебречь падени ми напр жени  на ак- .тивных сопротивлени х проводов линии и катушке звонка. Эквивалентна  схема измерени  емкости абонентской линии представл ет собой параллельное соединение емкости между проводами абонентской линии, емкости конденсатора вызывной цепи и сопротивлени  изол ции между проводами, что повыша- ,ет точность измерени . 1 з,п. ф-лы,

3 ил.

/

i

(Л

Г

Изобретение относитс  к телефонной св зи, в частности к устройствам дл  измерени  емкости абонентских линий.

Цель изобретени  - повышение точности измерени 

На фиг.1 приведена алгебраическа  структурна  схема измерител  емкости абонентских линий; на фиг.2-эпюры напр жений, по сн ющие работу измерител ; на фиг. 3 - электрическа  структурна  схема блока измерени .

Измеритель емкости абонентских линий (фиг,1) содержит генератор 1 импульсов, ключ 2, первый 3, второй 4, третий 5 пороговые блоки, блок 6 измерени  и блок 7 управлени ,

Блок 6 измерени  (фиг.З) содержит генератор 8 тактовых импульсов делитель 9 частоты, первый 10,второй П, третий 12 и четвертый 13 элементы совпадений, первый 14 и второй 15 счетчики, дешифратор 16,триггер 17, первый 18, второй 19 и третий 20 инверторы и блок 21 индикации

Измеритель работает следующим образом .

В начале каждого цикла измерени  блок 7 управлени  (фиг.1) формирует управл ющий импульс, которым измеритель приводитс  в начальное состо ние и отпираетс  ключ 2. При этом происходит разр д емкостей линии и конденсатора вызывной цепи (не показаны ) телефонного аппарата, которые могли быть зар жены до начала измерений . Врем , в течение которого ключ 2 открыт, должно быть такой величины , чтобы произошел полный разр д емкостей линии и конденсатора вызывной цепи телефонного аппарата. После разр да емкостей ключ 2 запираетс  и блок 7 подает на вход генератора 1 управл ющий .

Начинаетс  формирование импульса тока, который протекает через провода линии, емкость линии, последовательно соединенные конденсатор вызывной цепи, катушку звонка телефонного аппарата и параллельно им включенное сопротивление изол ции между проводами (не показаны),

Генератор 1 обеспечивает в начале цикла измерени  плавное нарастание тока, а затем работает в режиме стабилизации величины тока. Благодар  медленному нарастанию тока в начале цикла измерени  противоЭДС индуктив

5

0

5

0

5

ности катушки звонка сводитс  к минимуму , а после выхода генератора в режим стабилизации тока становитс  равной нулю.

Соответствующий выбор напр жений срабатывани  первого 3, второго 4 и третьего 5 пороговых блоков и величины тока в контролируемой линии позвол ет пренебречь падени ми напр жени  на активных сопротивлени х проводов линии и катушке звонка по сравнению со значени ми напр жени  срабатывани  первого 3, второго 4 и третьего 5 пороговых блоков.

Напр жение срабатывани  U1, П., U3 первого 3, второго 4 и третьего 5 пороговых блоков выбираетс  различной величины, например первого - минимальной величины, а третьего - максимальной, причем минимальна  величина напр жени  срабатывани  должна превышать максимально возможную величину противоЭДС, индуктируемую катушкой звонка.

В результате эквивалентна  схема измерени  емкости абонентской линии упрощаетс  и представл ет собой параллельное соединение емкости между проводами абонентской линии, емкости конденсатора вызывной цепи и сопротивлени  изол ции между проводами. При бесконечно большом сопротивлении изол ции, т.е. при измерении собственно емкости С, и зар де этой емкости посто нным по величине током I напр жение U на обкладках конденсатора определ етс  выражением

U

I -t

С

(1)

5

0

5

где t - врем  зар да емкости С током I,

С учетом того факта, что генератор 1 импульсов тока в начальный после включени  момент времени обеспечивает плавное нарастание величины тока, форма напр жени  на обкладках конденсаторов при бесконечно большом сопротивлении изол ции имеет вид кривой А (фиг.2), т.е. после начального нелинейного участка следует линейный участок, где равным приращени м напр жени  соответствуют равные промежутки времени.

При конечной величине сопротивлени  изол ции напр жение на обкладках измер емого конденсатора С при зар де его током I определ етс  из выражени 

U

I - R (1 - е С)

(2)

и с учетом плавного нарастани  величины тока на начальном участке дл  линий с одинаковыми значени ми емкости , но разными сопротивлени ми изол ции имеет вид кривых Б, В (фиг.2). Из фиг02 видно, что дл  различных значений сопротивлений изол ций различен угол наклона кривых временной зависимости напр жени  зар да конденсатора, причем дл  зар да конденсатора до определенного напр жени  при меньшем сопротивлении изол ции (фиг.2В) требуетс  большее врем , чем дл  зар да того же конденсатора до того же напр жени  при большем сопротивлении изол ции (фиг.2Б).

Зависимость между приращени ми интервалов времени дл  получени  фиксированных приращений напр жени  от сопротивлени  изол ции по выражению (2) используетс  дл  уменьшени  погрешности измерени  измерител  в широком диапазоне изменени  сопротивлени  изол ции.

Величина емкости С определ етс  следующим выражением:

с - ЈЧ ti к(ч ч)

- (ч-

(3)

де t1 - врем  от начала измерени  до момента срабатывани  первого порогового блока 3;

t г - врем  от начала измерени  до момента срабатывани  второго порогового блока 4;

t, - врем  от начала измерени  до момента срабатывани  третьего порогового блока 5;

К - коэффициент пропорциональности , который определ етс  из следующего выражени :

Rln () , к

Rln UlL-iJbHiRЦЫ Kin (iR-ua)

Как видно из выражени  (4), величина коэффициента К практически не зависит от сопротивлени  изол ций и определ етс  в основном величиной тока зар да I и напр жени ми срабатывани  U., , И2, U3 первого 3 , второго 4 и третьего 5 пороговых блоков.

Блок 6 измерени  обеспечивает реад лизацию зависимости (3) и работает следующим образом. Посто нно работающий генератор 8 (фиг03) тактовых импульсов формирует пр моугольные импульсы , частота следовани  FO которых

5 превышает требуемую частоту входных импульсов счетчика в К раз, где К - коэффициент пропорциональности.

Сигнал с выхода генератора 8 подаетс  на вход делител  9 (с коэффици0 ентом делени , равным К) и на второй вход первого элемента 10 совпадени . Тактовые импульсы пр моугольной формы с выхода делител  подаютс  на тактовые входы второго 11, третьего

5 12 и четвертого 13 элементов. До начала измерени  на первый, второй и третий входы блока 6 (фиг.1) с выходов первого, второго и третьего пороговых блоков поступают сигналы с урово нем логического нул . В начале измерени  на четвертый вход блока 6 с первого выхода блока 7 управлени  поступает управл ющий импульс. Этим импульсом первый 14 и второй 15 счетчики (фиг.З) устанавливаютс  в нулевое положение. RS-триггер 17 через первый инвертор 18 устанавливаетс  управл ющим импульсом в положение логического нул . Наличие на первом,

втором и третьем входах блока 6 и на выходе триггера 17 сигналов с уровнем логического нул  обеспечивает запирание всех элементов 10-13 совпадени , ни один из этих элементов не

с пропускает тактовые импульсы на входы первого 14 и второго 15 счетчиков. При срабатывании первого порогового блока 3 сигнал на первом входе блока 6 принимает значение логичес-

Q кой единицы, а на втором и третьем входах остаетс  равным значению логического нул  а Комбинаци  управл ющих сигналов на входах элементов 10-13 совпадени  (фиг.З) на первом,

, втором и третьем входах блока 6, выходах триггера 17 и второго 19 и третьего 20 инверторов разрешает работу второго 11 и третьего 12 элементов , и на их выходах формируютс 

5

тактовые импульсы. Первый 14 и второй 15 счетчики производ т отсчет импульсов в режиме суммировани .

При срабатывании второго порогового блока 4 (фиг.1) сигналы с уровнем логической единицы имеютс  на первом и втором входах блока 60 Это обеспечивает запрет работы второго элементы 11 (фиг.З) и разрешение работы третьего элемента 12. В результате первый счетчик 14 продолжает счет импульсов в режиме суммировани , а второй счетчик 15,закончив отсчет в режиме суммировани , начинает счет импульсов в режиме вычитани . Первый 14 и второй 15 счетчики работают в таком режиме до тех пор, пока второй счетчик 15,работа  в режиме вычитани , отсчитает число, ранее зафиксированное им в режиме суммировани о С этого момента начинаетс  отсчет разности промежутков времени от момента срабатывани  второго порогового блока 4 (фиг,1) до момента срабатывани  третьего порогового блока 5 и отмомента срабатывани  первого порогового -блока 3 до момента срабатывани  второго порогового блока 4,

В этот момент времени на Р-вы- ходах второго счетчика 15 формируютс  импульсы нулевой пол ркости,которые поступают на вход дешифратора 16. Выходной импульс дешифратора 16 выключает триггер 17 и на его выходе сигнал принимае значение логической единицы, что разрешает работу первого элемента 10в Первый счетчик 14 одновременно со счетом импульсов

1 

с частотой следовани 

К

производит одновременный отсчет импульсов в режиме вычитани , причем частота их следовани  F0 в К раз больше частоты следовани  импульсов,поступающих на вход сложени .

Счет импульсов первым 14 и вторым 15 счетчиками продолжаетс  до момента срабатывани  третьего блока 5 (фиг,1) При его срабатывании на всех входах блока 6 сигналы принимают значени  логической единицы. При этом запрещаетс  работавсех элементов 10- 13совт падени , а первый счетчик 14 фиксирует число, соответствующее величине измер емой емкости. Результат измерени  индицируетс  блоком 21 индикации .

0

5

0

5

0

5

0

5

50

5

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1 о Измеритель емкости абонентских линий, содержащий генератор импульсов, выход, которого  вл етс  выходом измерител , и первый пороговый блок, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , введены ключ, один вывод которого соединен с выходом генератора импульсов, а другой вывод с общей шиной,последовательно соединенные блок управлени , первый и второй выходы которого соединены соответственно с управл ющими входами ключа и генератора импульсов, и блок измерени , второй вход которого соединен с выходом первого порогового блока, вход которого соединен с выходом генератора импульсов,второй и третий пороговые блоки, входы которых соединены с входом первого порогового блока, а выходы соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока измерени ,

   2, Измеритель по п.1, о т л и - чающийс  тем, что блок измерени  содержит последовательно соединенные первый инвертор, вход которого  вл етс  первым входом совпадени , первый счетчик и блок индикаций, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента совпадени , делитель частоты и второй элемент совпадени ,второй вход которого  вл етс  вторым входом блока измерени , а выход соединен с вторым входом первого счетчика , второй инвертор, вход которого  вл етс  четвертым входом блока измерени , а выход соединен с третьими входами первого и второго элементов совпадени , последовательно соединенные третий инвертор, вход которого  вл етс  третьим входом блока иэ мере- ни , третий элемент совпадени , второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом делител  частоты и вторым входом второго элемента совпадени , второй счетчик, вход установки в О которого соединен с входом установки в О первого счетчика и входом первого инвертора, и дешифратор, выход которого соединен с вторым входом триггера,четвертый элемент совпадени , первый,второй и третий входы которого соединены соответственно с входом.третьего

   инвертора, выходом второго инвертора и выходом делител  частоты, а вы1#

   ; ; с ;,; ; ;

   Фи&2

   ход соединен с вторым входом второ счетчика.

   Фи.3