- •Предисловие
- •1.1. Состав измерений
- •Контрольные вопросы и задачи
- •1.3. Измерение омической асимметрии цепи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •1.4. Измерение электрического сопротивления изоляции
- •1.6. Испытание изоляции жил напряжением
- •Контрольные вопросы
- •1.7. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы и задачи
- •2.1. Состав измерений
- •2.2. Измерение входных сопротивлений цепей
- •Контрольные вопросы и задачи
- •2.3. Измерение концевых значений волнового сопротивления и внутренних неоднородностей коаксиальных пар
- •Контрольные вопросы и задачи
- •2.4. Измерение собственного затухания цепей
- •Контрольные вопросы и задачи
- •3. Аварийные измерения цепей связи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы н задачи
- •3.4. Методы измерений для определения расстояния до места сосредоточенной омической асимметрии цепи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •3.6. Методы определения расстояния до места понижения электрической прочности изоляции жил (проводников)
- •Я;Яь=Я2'(*шл-Яь); RlRb=R\Rm»-RlRb\ R;Rmn=Rb(Rl+Rd>
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы
- •3.8. Методы уточнения места повреждения
- •Контрольные вопросы и задачи
- •и коррозии
- •4.1. Состав измерений
- •Контрольные вопросы и задачи
- •4.2. Измерение сопротивления заземлений
- •5.1. Переносные кабельные приборы
- •изоляции
- •5.3. Приборы для испытания электрической прочности изоляции
- •5.5. Приборы для уточнения места понижения электрической прочности изоляции
- •5.8. Измерители переходных затуханий
- •Список литературы
- •Содержание
конце м е т о д о м р а з н о с т и у р о в н е й . Измерение прово дят в следующей последовательности:
а) создают схему измерения (рис. 2.39);
б) фиксируют показания измерителя уровней в первой LKi й
второй L,i2 позициях переключателя; |
|
|
|
|
||||||
в) |
рассчитывают |
затухание асимметрии |
на |
дальнем |
конце |
|||||
|
|
|
|
AI/ = AI2— Аи + ^и + З, |
|
|
(2.94) |
|||
где L„2 — абсолютный уровень |
по напряжению |
сигнала в |
конце |
|||||||
искусственной |
цепи, дБн; Ьщ — абсолютный уровень по напряже |
|||||||||
нию помехи |
в |
конце |
основной |
цепи, дБн; |
Ли — собственное зату |
|||||
хание искусственной цепи, дБ. |
|
|
|
|
|
|||||
В |
справедливости |
(2.94) |
убедимся, |
сделав |
преобразование |
|||||
формулы (2.83): |
|
|
|
|
|
|
|
|||
4 / = Ю lg (Pao/Pni) = Ю lg [(Ul0/ZbM)/(U2j Z Bо)] = 20 lg (U jU nl) + |
||||||||||
-f 10 lg(ZB0/ZB. J = L i i m — |
L iuul + |
3 = ( I „ . Hi + |
A ,)— Lluni+ 3 —•LnMi— |
|||||||
|
|
|
|
|
— ^н.п / + ЛИ+ 3, |
|
|
|
|
|
где Рщ — полная мощность помехи в конце основной цепи; |
Un — |
|||||||||
напряжение |
помехи |
в конце |
основной цепи; |
LH.Hо— абсолютный |
||||||
уровень по |
напряжению |
сигнала в начале |
искусственной |
цепи, |
||||||
дБн; |
LH.„i — абсолютный |
уровень по напряжению помехи в конце |
||||||||
основной цепи, |
дБн; |
L H.H; — абсолютный уровень |
по напряжению |
сигнала в конце искусственной цепи, дБн.
Если в качестве измерительного прибора используется вольт метр", то расчет затухания асимметрии на дальнем конце произ водят по формуле Aaz = 2 0 lg (UwifUni) +Л„ + 3, где U„i — напряже ние сигнала в конце искусственной цепи.
Контрольные вопросы и задачи
1.Какими характеристиками оценивают степень взаимного влияния между цепями?
2.Как нормируются параметры взаимного влияния?
3.Какими методами измеряют переходное затухание, защищенность и за
тухание асимметрии? В чем суть этих методов?
4. Почему при измерении характеристик взаимного влияния используют из«-
бирательные, |
а не |
широкополосные измерители напряжении (уровнен)? |
З а д а ч а |
31. |
Определить'минимально допустимую защищенность для воз |
душной цепи на длине одного усилительного участка, если вся магистраль со стоит из 30 усилительных участков.
О т в е т : |
Лп.у .у= 64,7 дБ. |
|
З а д а ч а |
32. Во сколько раз мощность полезного сигнала должна быть |
|
больше мощности помехи, чтобы обеспечить защищенность 52 дБ? |
||
О т в е т : |
158,5 -103. |
|
З а д а ч а |
33. Чему равна мощность помехи, если мощность сигнала равна |
|
0,83 нВт, а защищенность равна 95 дБ? |
||
О т в е т : |
Р а== 0,262*10-9 |
нВт. |
З а д а ч а |
34. Рассчитать |
переходное затухание на ближнем конце, если при |
измерении по схеме рис. 2.33 вольтметр в первой позиции переключателя пока зал 13 В, а во второй — 21 мВ.‘Волновое сопротивление влияющей цепи 800 Ом, подверженной влиянию цепи 600 Ом.
О т в е т : А 0='54,5 дБ.
З а д а ч а |
35. |
Рассчитать затухание асимметрии на дальнем конце, если пои |
||
измерении /по |
схеме рис. 2.39 вольтметр в /первой /позиции |
переключателя |
по |
|
казал 18 В, а во |
второй — 0,15 В. Собственное затухание |
искусственной |
цепи |
|
23 дБ. |
|
67,6 дБ. |
|
|
О т в е т : Л*1= |
|
|
2 .8 . Панорамные измерители электрических характеристик цепей связи
Электрические сигналы с разными частотами при передаче по •цепям затухают по-разному. Так, собственное, рабочее и.вносимое затухания с увеличением частоты сигнала увеличиваются, а пе реходные затухания и защищенность с увеличением частоты уменьшаются. Поэтому измерение этих характеристик произво дят во всем диапазоне частот используемых систем передачи. Все методы измерения характеристик затухания сводятся к сравне нию напряжений измерительных сигналов на выходе объекта из мерения с напряжением сигнала на его входе. В результате из мерений получают различные частотные характеристики (ЧХ) ‘объекта.
Для измерений сначала измерительный генератор и избира тельный измеритель уровня (избирательный вольтметр) настра ивают на первую частоту измерительного сигнала (первая точка) и после производят измерение методом сравнения или методом разности уровней. Затем перестраивают измерительные приборы на вторую частоту измерительного сигнала (вторая точка) и про должают измерения. Метод измерения ЧХ по отдельным точкам обладает рядом недостатков: высокую точность измерения мож но получить только при большом количестве точек, что занимает длительное время и может привести к ошибкам, связанным с из менением внешних условий (температура окружающей среды, пи тающие напряжения и др .); возможны «упущения» резких изме нений характеристики в промежутках между точками. Для уско рения и увеличения точности измерений созданы специальные из мерители частотных характеристик (ИЧХ), называемые харак
териографами или панорамными (визуальными) приборами. С помощью панорамных приборов можно на экране электронно лучевой трубки наблюдать частотные характеристики затухания •(усиления), фазочастотные характеристики, амплитудно-времен ные характеристики, характеристики комплексных напряжений. Принцип действия характериографов различных типов рассматри вается в [5]. В этом параграфе будут рассмотрены упрощенная -структурная схема и порядок измерения характеристик взаимно го влияния с помощью визуальных измерителей затухания типа ©ИЗ (ВИЗ-2А, ВИЗ-2Б, ВИЗ-З, ВИЗ-600).
Приборы типа ВИЗ состоят из генераторной и индикаторной •частей. На рис. 2.40 приведена упрощенная структурная схема характериографа для измерения переходного затухания на ближ нем конце.
Генераторная часть состоит из генератора развертки {ГPi),
Рис. 2.40. Схема измерения переходного затухания на ближнем конце с по мощью ИЧХ
|
вырабатывающего пилообразное напряженйе (см. рис. 2.42, а}, |
||||||||
|
и генератора качающейся частоты (ГКЧ), вырабатывающего па |
||||||||
|
кеты |
изменяющихся |
(качающихся) по частоте, но |
неизменных |
|||||
|
по амплитуде |
колебаний |
(см. рис. 2.42,6). Изменение |
частоты из |
|||||
|
мерительных сигналов происходит под действием пилообразного |
||||||||
|
напряжения, изменяющего емкость варикапа, включенного в ко |
||||||||
|
лебательный контур возбудителя ГКЧ. Период качания опреде |
||||||||
|
ляется длительностью воздействия пилообразного напряжения на |
||||||||
|
варикап, а |
диапазон |
качания частоты зависит от амплитуды пи- |
||||||
Г Генератор |
At, |
|
лБ |
|
|
|
|||
[ |
гр гкч |
" |
[ |
Влияющ ая |
1 П [j |
|
|
||
|
|
п |
|
|
|||||
|
|
|
|
j i i L i |
o |
|
|||
|
|
Н - . Ь |
|
||||||
|
|
|
ДТ Подверженная |
Т|Ц |
|
h |
|
||
|
|
M |
i l |
; i P r |
-О |
|
|||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
I |
|
I Япр2 |
|
|
||
|
Рис. |
2.41. |
Схема измерения |
защи |
|
||||
|
щенности |
на |
дальнем |
конце |
с |
по |
|
||
|
|
|
мощью ИЧХ |
|
|
|
|
J |
_ |
Рис. 2.42. Временные диаграммы на пряжений в различных точках ИЧХ
лообразного напряжения. Для исследования воздушных линий связи диапазон качания устанавливают в пределах 12— 150 кГц,
а для кабельных линий связи в зависимости от используемой си
стемы передачи 15—300 |
или 20— 600 |
кГц. Период |
качания уста |
||
навливается 1— 1,5 с. При |
этом |
не |
наблюдаются |
искажения ча |
|
стотных характеристик |
за |
счет |
неустановившихся |
(переходных) |
процессов в измеряемых цепях, но для получения на экране не подвижного изображения ЧХ в приборах ВИЗ приходится ис пользовать ЭЛТ с большим временем послесвечения. В состав
генератора входит также корректирующий контур |
(/(/<) |
(рис. |
2.41), который включается на входе влияющей цепи |
при |
изме |
рении защищенности на дальнем конце. Частотные характеристи ки затуханий корректирующего контура и влияющей цепи долж ны иметь обратный характер. При этом контрольная характери
стика на экране ЭЛТ будет занимать горизонтальное |
положе |
ние, так же как и при измерении переходного затухания на ближ |
|
нем конце. |
|
Индикатор имеет два входа: Х\ — вход контрольного |
канала |
для подключения влияющей цепи и Хг — вход измерительного ка нала для подключения цепи, подверженной влиянию. Делитель напряжения (ДЯ) обеспечивает возможность уменьшать напря жение сигналов, поступивших на вход Х\. Шкалы переключате лей ДН проградуированы в логарифмических единицах. Элек тронный коммутатор (З/С) производит поочередное подключение входов обоих каналов к групповой части индикатора.
На рис. 2.42, б и в показаны диаграммы напряжений соответ ственно на первом и втором входах ЭК, а на рис. 2.42 г — диаг рамма напряжений на входе усилителя приходящих сигналов. Усилитель приходящих сигналов (УПС) обеспечивает заметное отклонение луча ЭЛТ по вертикали даже от очень слабых сигна лов, приходящих с подверженной влиянию цепи. Так как при прохождении через измеряемый объект сигнал качающейся ча стоты изменяется по амплитуде в соответствии с частотной ха рактеристикой переходного затухания, то для наблюдения ЧХ необходимо получить огибающую колебаний. Эту функцию вы полняет детектор (Д ), выпрямляющий усиленные сигналы (рис. 2.42, д), и фильтр нижних частот (ФНЧ), подавляющий высоко частотные продукты детектирования и пропускающий к верти
кально отклоняющим пластинам ЭЛТ только огибающую |
(посто |
|||||||
янную составляющую) |
выпрямленных сигналов |
(рис. 2.42, |
е). |
|||||
Электронно-лучевая |
трубка и генератор развертки (ГР 2) |
(см. |
||||||
рис. 2.42, |
а) |
(либо |
устройство, |
формирующее |
пилообразное |
на |
||
пряжение |
из |
пакета |
сигналов, |
приходящих по |
контрольному |
ка- |
'налу) обеспечивают одновременное отображение на экране ЭЛТ частотной характеристики измеряемого параметра влияния и ча стотной характеристики контрольного канала.
Пересечение контрольной (горизонтальной) и измерительной (наклонной) характеристик в какой-либо точке экрана (см. рис. 2.40) свидетельствует о том, что на данной частоте амплитуды
напряжений |
сигналов, поступивших |
на первой и |
второй |
входы |
|
электронного |
коммутатора, одинаковы, т. е. UBXшк — UBX2 |
Амп |
|||
литуда напряжения сигналов |
UBxX |
поступивших |
на Х\, |
умень |
|
шена делителем напряжения |
на Aail= 20\g(UBxXJU BXiSK.)- |
Но так |
как Uвх2эк = Uвхх г* то |
Адп= 2 0 \g UnxX)(UBXX |
В этом заключается |
сущность измерения |
затуханий с помощью |
характериографа. |
Если изменить затухание ДН, то контрольная характеристика
сместится |
по вертикали |
и пересечет измеряемую |
характеристику |
в другой |
точке экрана, |
соответствующей другой |
частоте сигна |
ла. Таким образом, можно измерить переходное затухание на лю бой частоте. Благодаря жесткой синхронизации генераторов раз вертки (импульсы синхронизации вырабатываются в промежутках
времени 1— 2, 3—4 и т. |
д.) момент начала развертки луча (ле |
вая часть экрана ЭЛТ) |
всегда совпадает с моментом начала ка |
чания частоты сигналов |
(низкочастотные колебания). Конец раз |
вертки луча (правая часть экрана) совпадает с концом периода качания (высокочастотные колебания). Для получения частотных меток в пределах экрана в индикаторе имеется маркерное уст ройство {МУ), с помощью которого молено получить на контроль ной характеристике амплитудную или яркостную метку на инте ресующей измерителя частоте. Для обеспечения высокой помехо защищенности в панорамных приборах используется многократ
ное преобразование |
частот (преобразователи |
частоты на схеме не |
показаны). |
|
|
П о р я д о к и з м е р е н и я п е р е х о д н о г о з а т у х а н и я на |
||
б л и ж н е м к о н ц е |
6 п о м о щ ь ю И Ч Х . |
Измерение проводят |
в следующей последовательности: |
|
|
а) создают схему измерения (см. рис. 2.40); |
|
|
б) |
выставляют на переключателях делителя напряжений ин |
|
дикаторной части прибора ожидаемое переходное |
затухание; |
|
в) |
если измерительная характеристика не будет пересекать |
|
ся с контрольной, то переходное затухание в норме; |
|
|
г) |
пересечение характеристик свидетельствует о |
том, что из |
меряемое переходное затухание на ближнем конце норме не удов летворяет.
Аналогично измеряют защищенность на дальнем конце (см. рис. 2.41).
Контрольные вопросы
1. Какйми недостатками обладают методы измерения частотных характе ристик по точкам?
|
2. |
Из каких основных |
узлов |
состоит |
генераторная |
часть |
ИЧХ? |
Назначение |
|
этих |
узлов. |
|
узлов |
состоит |
индикаторная |
часть |
„ „ „ |
Назначение |
|
|
3. |
Из каких основных |
ИЧХ? |
||||||
этих |
узлов. |
порядок измерения |
характеристик взаимного влияния |
с помощью |
|||||
|
4. |
Каков |
панорамных приборов?
•5 О чем свидетельствует пересечение измерительной и контрольной харак теристик на экране ЭЛТ индикатора?