SU1597799A1 - Устройство дл измерени рассто ни до места повреждени в лини х электропередачи и св зи - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  проведени  измерений импульсных характеристик и определени  мест повреждени  на лини х электропередачи и св зи. Цель изобретени  - повышение достоверности измерени  импульсных характеристик и определени  места повреждени  длинных линий электропередачи и св зи. В устройство содержащее тактовый генератор 1, генератор 2 быстрого пилообразного напр жени , генератор 3 зондирующий импульсов, датчик 4, опорного напр жени , датчик 5 рассто ни , датчик 6 масштаба и датчик 8 укорочени  электромагнитных волн, генератор 7 медленного пилообразного напр жени , аналого-цифровой преобразователь 12, блок 15 цифровой индикации, коммутатор 13, мультиплексор 14, схему 9 сравнени , стробоскопический преобразователь 10 и блок 11 осциллографической индикации дополнительно введены схема 16 управлени  записью и считыванием, оперативное запоминающее устройство 18, аналого-цифровой преобразователь 12 аналогового сигнала, цифроаналоговой преобразователь 20 считываемого сигнала, генератор 17 разветки. Это позвол ет обеспечить сокращение времени записи импульсных характеристик длинных линий, а за счет цифровой обработки импульсной характеристики воспроизводить ее на экране электронно-лучевой трубки в течение необходимого времени и осуществл ть ее долговременное хранение во внешнем посто нно запоминающем устройстве. 4 ил.

Description

I, I fe( ;i- I {SX-I,

IrjTrbzP

SM. , ,&

f155/;.. j;

J JL

JL ,

j. I Пл. fe I

JL ,

j. I Пл. fe I

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  проведени  измерений импульсных характеристик и определени  мест повреждени  на лини х электропередачи и св зи. Цель изобретени  - повышение достоверности измерени  импульсных характеристик и определение места повреждени  длинных линий электропередачи и св зи путем ускорени  считывани  мгновенных значений напр жени  импульсной характеристики линии при стробоскопическом отображении этой характеристики.

На фиг. 1 представлена обща  блок- схема устройства дл  измерени  рассто ни  до места повреждени  в лини х электропередачи и св зи; на фиг. 2 - блок-схема генератора медленного пилообразного напр жени ; на фиг. 3 - блок-схема регенератора изображени ; на фиг. 4 - диаграмма временных соотношений при записи и считывании импульсной характеристики дл  двух тактов быстрого пилообразного напр жени . Устройство дл  измерени  рассто ни  в лини х электропередачи и св зи содержит тактовый генератор 1, генератор 2 быстрого пилообразного напр жени , генератор 3 зондирующих импульсов, датчик 4 опорного напр жени , датчик 5 рассто ни , датчик 6 масштаба, генератор 7 медленного пилообразного напр жени , датчик 8 укорочени  электромагнитных волн, элемент 9 сравнени , стробоскопический преобразователь 10, блок 11 осциллографической индикации, аналого- цифровой преобразователь 12, коммутатор 13, мультиплексор 14, блок 15 цифровой индикации (цифровое табло), схему 16 управлени  записью и считыванием, 1регеиератор 17 изображени , оперативное запоминающее устройство 18, аналого-цифровой преобразователь 19 аналогового сигнала, цифроанало- говый преобразователь 20 считываемого сигнала .

Генератор 7 медленного пилообразного напр жени  содержит двоичный п-гп-раз- р дный счетчик 21, двоичный т-разр дный счетчик 22, п-разр дный цифроаналоговый преобразователь 23 медленного пилообразного напр жени , а регенератор 17 изображени  состоит из п-разр дного счетчика 24 и п-разр дного цифроаналогового преобразовател  25 регенератора.

При этом первый выход тактового генератора 1 соединен с первым входом аналого-цифрового преобразовател  12 и входом генератора 2 быстрого пилообразного напр жени , выход которого соединен с входом генератора 3 зондирующих импульсов и первым входом элемента 9 сравнени , выход генератора 3 зондирующих импульсов соединен с клеммами дл  подключени  контролируемой линии и первым входом стробоскопического преобразовател  10, с вторым входом которого соединен выход элемента 9 сравнени , второй вход аналого-цифрового

преобразовател  12 соединен с выходом датчика 4 опорного напр жени , входом датчика 5 рассто ни  и первым входом мультиплексора 14, выход которого соединен с

входом датчика 8 укорочени  электромагнитных волн, выход которого соединен с вторым входом элемента 9 сравнени  и вторым входом коммутатора 13, первый вход которого соединен с выходом датчика 5 рассто ни  и первым входом датчика 6 масштаба , с вторым входом которого соединен первый выход генератора 7 медленного пилообразного напр жени , выход датчика 6 масштаба соединен с вторым входом мультиплексора 14, третий вход которого соеди- нен с первым выходом коммутатора 13, второй выход которого соединен с третьим входом аналого-цифрового преобразовател  12, выход которого соединен с входом блока 15 цифровой индикации, регенератор 17 изоб ражени , вход которого соединен с вторым выходом тактового генератора I и третьим входом схемы 16 управлени  записью и считыванием , первый выход регенератора 17 соединен с вторым входом схемы 16 управлени  записью и считыванием, первый вход

5 которой соединен с первым выходом генератора 7 медленного пилообразного напр жени , выходна  шина схемы 16 управлени  записью и считыванием соединена с адресной шиной оперативного запоминающего устройства 18, информационна  щина кото0 рого соединена с информационной выходной 111иной аналого-цифрового преобразовател  19 аналогового сигнала, первый вход которого соединен с выходом стробоскопического преобразовател  10, а второй вход - с выходом элемента 9 сравнени  и входом стробо5 скопического преобразовател  10, выход готовности аналого-цифрового преобразовател  19 аналогового сигнала соединен с четвертым входом схемы 16 управлени  записью и считыванием и вторым входом гене0 ратора 7 медленного пилообразного напр жени , информационна  выходна  шина оперативного запоминающего устройства 18 соединена с входами цифроаналогового преобразовател  20 считываемого сигнала, выход которого соединен с входом вертикаль5НОГО отклонени  блока 11 осциллографической индикации, с входом горизонтального отклонени  которого соединен второй выход регенератора 17 изображени , первый вход генератора 7 медленного пилообразного напр жени  соединен с входом т-разр дно50 го счетчика 22, второй вход генератора медленного пилообразного напр жени  соединен с входом п-т-разр дного счетчика 21, выходы которого соединены с соответствующими входами старших разр дов п-разр дного цифроаналогового преобразовател  23

медленного пилообразного напр жени , с входами младших разр дов которого соединены соответствующие выходы т-разр дного счетчика 22, первый выход генератора 7 медленного пилообразного напр жени  соединен с выходами счетчиков и входами цифро- аналогового преобразовател  23 медленного пилообразного напр жени , выход которого соединен с вторым выходом генератора 7 медленного пилообразного напр жени , причем регенератор 17 изображени  состоит из п-разр дного счетчика 24 и п-разр дного цифроаналогового преобразовател  25 регенератора , выход которого соединен с вторым выходом регенератора 17 изображени , первый выход которого соединен с входами п-разр дного цифроаналогового преобразовател  25 регенератора и выходами п-разр дного счетчика 24, вход которого соединен с входом регенератора 17 изображени .

Устройство работает следующим образом.

Тактовый генератор I вырабатывает тактовые импульсы, которые с первого выхода (фиг. 4а) поступают на первый вход аналого-цифрового преобразовател  12, синхронизируют работу генератора 2 быстрого пилообразного напр жени  и поступают на первый вход генератора 7 медленного пилообразного напр жени , а с второго выхода тактовые импульсы (фиг. 4е) поступают на 3-й вход схемы 16 управлени  записью и считыванием и вход регенератора 17 изображени .

Генератор 2 быстрого пилообразного напр жени  формирует линейное пилообразное напр жение U2, длительность которого определ етс  диапазоном измерени  рассто ни  (фиг. 46). Это напр жение используетс  дл  запуска генератора 5 зондирующих импульсов и дл  формировани  калиброванной задержки в элементе 9 сравнени .

Генератор 3 зондирующих импульсов формирует зондирующие импульсы, которые поступают в измер емую линию и первый вход стробоскопического преобразовател  10.

Стабильное посто нное напр жение с датчика 4 опорного напр жени , соответствующее максимальной величине измер емого рассто ни , поступает на второй вход аналого- цифрового преобразовател  12, на вход датчика 5 рассто ни  и на первый вход мультиплексора 14. Датчик 5 рассто ни  выдает посто нное стабильное напр жение, величина которого устанавливаетс  в процессе поиска повреждени  от нул  (начало линии) до максимального значени  (выходного напр жени  датчика 4 опорного напр жени ).

Выходное напр жение датчика 5 рассто ни  поступает на первый вход коммутатора 13 и первый вход датчика 6 напр жени  масштаба. Датчик 6 напр жени  мас- щтаба представл ет собой высокостабильный делитель, суммирующий медленное пилообразное напр жени  с второго выхода генератора 7 медленного пилообразного напр жени  с выходным напр жением датчика рассто ни .

Выходное напр жение датчика 6 масштаба через мультиплексор 14 поступает на вход датчика 8 укорочени  электромагнитных волн, выходное напр жение которого

в зависимости от установленного коэффициента укорочени  определ ет величину прецизионной задержки (Ujeb поступает на второй вход элемента 9 сравнени ,фиг. 46). Генератор 7 медленного пилообразного напр жени  на первом выходе формирует код адреса записываемой точки импульсной характеристики (пор дковый номер ступеньки ), а на втором выходе формирует медленное ступенчатое пилообразное напр жение . Код адреса записываемой точки им5 пульсной характеристики поступает на первый вход схемы 16 управлени  записью и считыванием, а медленное пилообразное напр жение поступает на второй вход датчика 6 масштаба.

Аналого-цифровой преобразователь 12,

0 коммутатор 13, мультиплексор 14 и цифровое табло 15 служат дл  цифровой индикаций измер емого рассто ни  до места повреждени  и установленного коэффициента укорочени  электромагнитной волны (ЭМВ)

5 в измер емой линии.

Аналого-цифровой преобразоватепь 12 преобразует уровень напр жени  с третьего входа, поступающего с датчика 5 рассто ни  и датчика 8 укорочени  ЭМВ через коммутатор 13, в числовой код, диапазон

0 измерени  рассто ни  согласовываетс  с диапазоном измерени  ана.того-цифрового преобразовател .

Коммутатор 13 в режиме измерени  рассто ни , подключает к третьему входу аналого-цифрового преобразовател  12 напр 5 жение с датчика 5 рассто нии, а в режиме измерени  укорочени  ЭМБ-напр жение с выхода датчика 8 укорочени  ЭМВ. Мультиплексор 14 служит дл  коммутации опорного напр жени  с датчика 4 опорного напр жени  (в режиме измерени  укороче°ни  ЭМВ) и выходного напр жени  датчика 6 масштаба (в режиме измерени  рассто ни ) на вход датчика 8 укорочени  ЭМВ.

Цифровое табло 15 представл ет собой

45 цифровой индикатор измер емого рассто ни  и укорочени  ЭМВ.

Генератор 7 медленного пилообразного напр жени  формирует ступенчатое напр жение (.МПН), наращива  его в каждом такте быстрого пилообразного напр жени .

50 Медленное пилообразное напр жение через датчик 6 масштаба, мультиплексор 14, датчик 8 укорочени  подаетс  на второй вход элемента 9 сравнени  (Ue, фиг. 46).

В элементе 9 сравнени  производитс  сравнение быстрого пилообразного напр 55 жени  (БПН) дл  каждого измерительного диапазона генератора 2 со ступенчатым медленным пилообразным напр жением с датчика 8 укорочени  ЭМВ. В момент сравнени  каждой ступеньки МПН с БПН формируютс  импульсы запуска стробоскопического преобразовател  10 и пуска аналого- цифрового преобразовател  19 аналогового сигнала (фиг. 4в).

Стробоскопический преобразователь 10 вырабатывает последовательность импульсов , промодулированных по амплитуде сигналом , поступающим из измерительной линии.

Пуск аналого-цифрового преобразовател  19 аналогового сигнала осуществл етс  в каждом такте наращивани  медленного пилообразного напр жени  выходным сигналом элемента 9 сравнени , поступающим на второй вход аналого-цифрового преобразовател  19 аналогового сигнала (фиг. 4в). При наличии логического «О на этом входе начинаетс  преобразование входного сигнала , поступающего на первый вход аналого- цифрового преобразовател  19 с выхода стробоскопического преобразовател  10. По окончании преобразовани  каждого значени  сигнала по сигналу готовности данных с второго выхода аналого-цифрового преобразовател  19 аналогового сигнала (фиг. 4г) схема 16 управлени  записью и считыванием выдает адреса записи, и код сигнала с первого выхода аналого-цифрового преобразовател  19 аналогового сигнала записываетс  в оперативном запоминающем устройстве 18, а на втором входе генератора 7 медленного пилообразного напр жени  по вл ютс  импульсы запуска старших разр дов (фиг. 4д).

Регенератор 17 развертки предназначен дл  формировани  медленного ступенчатого пилообразного напр жени  развертки оптимальной длительности дл  блока 11 осцил- лографической индикации и формировани  адресов считывани  записанной импульсной характеристики.

В каждом такте наращивани  медленного пилообразного напр жени  регенератора 17 (за исключением тактов записи.) через схему 16 управлени  записью и считыванием на оперативное запоминающее устройство 18 поступает адрес считывани  и по сигналу разрещени  считывани , поступающему с тактового генератора 1 на третий вход схемы управлени  записью и считыванием (фиг. 4е), производитс  считывание сигнала с оперативного запоминающего устройства 18 (фиг. 4ж).

Схема управлени  записью и считыванием служит дл  коммутации записываемых в пам ть и считываемых из пам ти точек импульсной характеристики.

По сигналу считывани  (фиг. 4ж) сигналы в цифровой форме поступают в циф- роаналоговый преобразователь 20 сигнала, на выходе которого формируетс  аналоговое напр жение импульсной характеристики.

Это напр жение подаетс  на вход вертикального отклонени  блока цифровой индикации .

Генератор 7 медленного ступенчатого пилообразного напр жени  может быть выполнен на основе последовательного цифроана- .логового преобразовател  кода записываемой точки импульсной характеристики при использовании в качестве датчика цифрового кода п-разр дного счетчика импульсов, следующих с частотой быстрого пилообразного напр жени , последовательно выдающих код пор дкового номера записываемой точки от О до 2. Такой генератор медленного пилообразного напр жени , формирующий пилообразное напр жение с длительностью одной ступеньки, равной длительности быстрого пилообразного напр жени 

(БПН), можно использовать при измерении коротких линий, при этом врем  записи импульсной характеристики составит Т„

Тзап.

При измерении длинных линий дл  ускорени  записи импульсной характеристики ге0 нератор 7 медленного пилообразного напр жени  может быть выполнен на основе параллельно-последовательного формировани  цифрового кода пор дкового номера записываемой точки и его цифроакалогового

5 преобразовани  в ступенчатое напр жение. В качестве датчика кода используютс  два двоичных счетчика 21 и 22, при этом т-разр дный счетчик 22 считает импульсы тактового генератора 1 с периодом повторени  быстрого пилообразного напр жени  и

0 формирует код от О до (), п-т-разр дный счетчик 21 считает импульсы готовности с аналого-цифрового преобразовател  19 аналогового сигнала за каждый период быстрого пилообразного напр жени  и формирует за этот промежуток времени код от

5 2 до . Код с ш-разр дного счетчика 22 поступает на входы младщих разр дов цифроаналогового преобразовател  23, код с п-ш-разр дного счетчика 21 поступает на входы старщих разр дов цифроаналогового преобразовател  23, на выходе которого фор- мируетс  медленное ступенчатое пилообразное напр жение, на каждую ступеньку которого длительностью, равной периоду быстрого пилообразного напр жени , накладываетс , еще одно быстрое ступенчатое

5 пилообразное напр жение- с количеством ступенек 2 (фиг. 46).

При этом за один период быстрого пилообразного напр жени  с генератора 2 быстрого пилообразного напр жени  - (один такт Т„ тактового генератора 1) происхо0 дит сравнений в элементе 9 сравнени , а вс  импульсна  характеристика записываетс  за 2 периодов быстрого пилообразного напр жени  по 2 адресам в оперативном запоминающем устройстве 18 (

5

).

Врем  записи импульсной характеристиТ . Т.

ки сокращаетс  в

раз. Например , при записи 256 точек импульсной характеристики , при , врем  записи сокращаетс  в 16 раз по сравнению .с последовательной записью.

Регенератор 17 развертки может быть выполнен на основе последовательного циф- роаналогового преобразовани  кода считываемой из оперативного запоминающего устройства 18 точки импульсной характеристики при использовании в качестве датчика цифрового кода п-разр дного счетчика 24 импульсов, следующих с посто нной дл  устройства частотой, последовательно выдающей код пор дкового номера считываемой точки импульсной характеристики от О до 2. Код с п-разр дного счетчика 24 поступает на соответствующие входы цифро- аналогового преобразовател  25, на выходе которого формируетс  медленное ступенчатое пилообразное напр жение развертки, поступающее на вход горизонтального отклонени  блока 11 осциллографической индикации .

Одинаковое врем  считывани  дл  всех диапазонов измерени  (как длинных, так и коротких) обеспечивает одинаковое качество изображени  дл  линий любой прот женности .

Claims (3)

1. Устройство дл  измерени  рассто ни  до места повреждени  в лини х электропередачи и св зи, содержащее тактовый генератор , генератор быстрого пилообразного напр жени , генератор зондирующих импульсов , датчик опорного напр жени , датчик рассто ни , датчик укорочени  электромагнитных всшн, датчик масщтаба, аналого- цифровой преобразователь, коммутатор, мультиплексор, блок цифровой индикации, генератор медленного пилообразного напр жени , элемент сравнени , стробоскопический преобразователь, блок осциллографической индикации, причем первый выход тактового генератора соединен с первым входом аналого-цифрового преобразовател  и входом генератора быстрого пилообразного напр жени , выход которого соединен с входом генератора зондирующих импульсов и первым входом элемента сравнени , выход генератора зондирующих импульсов соединен с клеммами дл  подключени  контролируемой линии и первым входом стробоскопического преобразовател , с вторым входом которого соединен выход элемента сравнени , второй вход аналого-цифрового преобразовател  соединен с выходом датчика опорного напр жени , входом датчика рассто ни  и первым входом мультиплексора , выход которого соединен с входом датчика укорочени  электромагнитных волн, выход которого соединен с вторым входом элемента сравнени  и вторым входом коммутатора , первый вход которого соединен с

0

0

выходом датчика рассто ни  и первым входом датчика масщтаба, с вторым входом которого соединен первый выход генератора медленного пилообразного напр жени , выход датчика масштаба соединен с вторым входом мультиплексора, третий вход которого соединен с первым выходом коммутатора , второй выход которого соединен с третьим входом аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен с входом блока цифровой индикации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности измерени  импульсных характеристик и определени  места повреждени  длинных линий электропередачи и св зи, оно

снабжено схемой управлени  записью и считыванием , оперативным запоминающим устройством , аналого-цифровым преобразователем аналогового сигнала, цифроаналоговым преобразователем считываемого сигнала, регенератором изображени , вход которого соединен с вторым выходом тактового генератора и третьим входом схемы управлени  записью и считыванием, первый выход регенератора соединен с вторым входом схемы управлени  записью и считыванием,

5 первый вход которой соединен с первым выходом генератора медленного пилообразного напр жени , выходы схемы управлени  записью и считыванием соединены с адресными входами оперативного запоминающего устройства, а информационные входы кото0 рого соединены с информационными выходами аналого-цифрового преобразовател  аналогового сигнала, первый вход которого соединен с выходом стробоскопического преобразовател , а второй вход - с выходом элемента сравнени  и входом стробо5 скопического преобразовател , выход готовности аналого-цифрового преобразовател  аналогового сигнала соединен с четвертым входом схемы управлени  записью и считыванием и вторым входом генератора медленного пилообразного напр жени , информационные выходы оперативного запоминающего устройства соединены с входами циф- роаналогового преобразовател  считываемого сигнала, Bhixo;i которого соединен с входом . вертикального отклонени  блока осциллогра5 фической индикации, с входом горизонтального отклонени  которого соединен второй выход регенератора изображени .

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что генератор медленного пилообразного напр жени  состоит из двух двоич0 ных m и n-m-разр дных счетчиков и п-разр дного цифроаналогового преобразоватеп  медленного пилообразного напр жени , первый вход генератора медленного пилообразного напр жени  соединен с входом т-разр дного счетчика, второй вход генератора медленного пилообразного напр жени  соединен с входом п-т-разр дного счетчика, выходы которого соединены с соответствующими входами старших разр дов

0

5

п-разр дного цифроаналогового преобразовател  медленного пилообразного напр жени , с входами младших разр дов которого соединены соответствующие выходы т-раз- р дного счетчика, первый выход генератора медленного пилообразного напр жени  соединен с выходами счетчиков и входами цифроаналогового преобразовател  медленного пилообразного напр жени , выход которого соединен с вторым выходом генератора медленного пилообразного напр жени .

Фиг.2 ABb/x.l

Вх.

2

Фаг. З

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что регенератор изображени  состоит из п-разр дного счетчика и п-разр дного цифроаналогового преобразовател  регенератора , выход которого соединен с вторым выходом регенератора изображени , первый выход которого соединен с входами п-разр дного цифроаналогового преобразовател  регенератора и выходами п-разр дного счетчика , вход которого соединен с входом регенератора изображени .

25

Вых.г

о .

/

-DJUJ

П р U г

11

Uf8

.

лл пл

JLJLUl

1 I

U JLJJLL