УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ПРОВОДОВ

Устройство для проверки проводов
Полезная модель относится к системам контроля N проводов, где , и может быть использована, в частности, при контроле проводов кабельной линии связи (двоек, троек, четверок) проводов, а также других кабельных и многопроводных линий.
Известно устройство для проверки проводов (обесточенных), содержащее тактовый генератор, источник импульсного питания, распределитель импульсов, электронные ключи, компараторы, пороговый блок, токовые пороговые блоки, импульсные усилители, логические элементы ЛУ, И, ИЛИ, триггеры, звуковой генератор, фиксатор отсутствия повреждения в тракте, запоминающий накопитель, элементы задержки импульсов, кнопок управления, соединенных соответствующим образом, чтобы осуществить контроль обесточенных проводов в циклическом режиме на основе известной зависимости емкости проводов от длины (см. описание прибора СБП 1М АХЮ 2.762016 ТО, 1997г.,3авод по производству средств телекоммуникации, г.Москва, 1-й дорожный проезд, д.З «А).
Недостатками известного устройства являются нелогичность индикации иеисправности проверяемых проводов (из-за противоположных показаний иидикаторов, т.е. возбуждены шщикаторы проводов, которые исправны), неудобство управления из-за значительного количества кнопок управления, больщое время настройки и регулировки (из-за наличия множества переменных резисторов, необходимости периодически производить их настройку).
Техническим результатом является устраиение указанных недостатков.
Данный результат достигается за счет того, что в устройстве для проверки проводов, содержащем, по 1файней мере, два блока контроля и тестирования, каждый из которых включает в себя, по крайней мере, компаратор, вход которого является входом блока контроля и тестирования, опорный вход соединен с источником опорного напряжения, а выход соединен с входом блока запоминания и логической коммутации, к выходу которого подключен индикатор неисправностей, в каждый блок контроля и тестирования включен источник напряжения заряда, выход которого подключен к входу компаратора, управляемый источник иапряжения разряда, вход которого подключен к входу компаратора, и ключ «теста, выход которого подключен к входу компаратора, источник опориого напряжения вьшолнен в виде цифроаналогового преобразователя, введен также индикатор режимов, блок управления и блок обнаружения провода с минимальным напряжением, вьшолненный в виде последовательно соединенных элемента выбора минимального уровня, входы которого соединены с соответствующими входами блоков контроля и тестироваршя, и дополнительного компаратора, опорный вход которого подключен к дополнительиому цифроаналоговому преобразователю, выход блока
обнаружения провода с минимальным напряжением подключен к блоку запоминания и логической коммутации, другой выход которого подключен к входу индикатора режимов, причем управляющие входы источников напряжения заряда, управляемых источников напряжения разряда, ключей теста, цифроаналоговых преобразователей и блоьса запоминания и логической коммутации подключены к соответствующим выходам блока управления.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для проверки  проводов, где показано:
1,2 - блоки контроля и тестирования (число этих блоков равно числу проводов при )
3- компаратор блоков контроля и тестирования
4- ключ теста блоков контроля и тестирования
5- управляющий источник опорного напряжения блоков контроля и тестирования
6- источник напряжения заряда блоков контроля и тестирования
7- управляемый источник напряжения разряда блоков контроля и тестирования
8- блок запоминания и логической коммутации (представлен на фиг. 2)
9- индикатор неисправностей проводов
10- индикатор режимов
11- блок обнаружения провода с минимальным напряжением (ОПМН)
12- элемент выбора минимального уровня, например, диодный элемент ИЛИ
13- компаратор блока ОПМН
14- цифроаналоговый преобразователь блока ОНМН
15- блок управления (представлен на фиг. 3).
16- кнопки
Устройство работает следующим образом.
При подключении устройства, по крайней мере, к двум проводам, например, к проводам А и Д, по команде с помощью одной из четырех соответствующей кнопки 16, входящей в блок управления 15, подается сигнал на ключи теста 4 блоков контроля и тестирования 1 и 2, которые подключают эталонный конденсатор (на фиг. не показан) для тестирования устройства в соответствии с инструкцией пользования.
После проведения тестирования блок управления 15 (после нажатия в нем соответствующей кнопки 16) формирует команду на включение источника напряжения заряда 6 блоков контроля и тестирования 1 и 2. Эти источники осуществляют заряд емкости соответствующего провода относительно земли или относительно наружной (защитной ) оплетки кабеля, например, до напряжения +U1. Как только время заряда (задается при разработке) закончено, блок 5шравления 15 выключает источники напряжения заряда 6 и включает
управляемые источники разряда 7, например, напряжением -U2, величина тока разряда задается при разработке и настройке устройства и устанавливается блоком управления 15, а также определяется параметрами проводов, их длиной, связью между собой и землей и т.д.
Управляемые источники разряда 7 могут быть вьшолнены в простейшем случае в виде источника напряжения -U2 и набора коммутируемых де1штелей напряжения. Напряжение, полученное после упомянутого разряда проводов, приложено к компараторам 3 блоков контроля и тестирования 1 и 2. К опорному входу компараторов 3 от соответствующего управляемого источника опорного напряжения 5 блоков контроля и тестирования 1 и 2, в качестве которых используется соответствующее цифроаналоговые преобразователи, подается соответствующее напряжение, величина, которого регулируется от блока управления 15 при нажатии соответствующей кнопки. При этом на опорном входе компараторов 3 в зависимости от режимов устанавливается соответствующее опорное напряжение.
Далее работу устройства опишем с учетом расгфыгия блоков управления и запоминания и логической коммутации и индикаторной панели.
Нажатие кнопок 16.
При нажатии один раз на кнопку «д мигает индикатор НС1 «Тест. При втором нажатии на «д мигает индикатор НС2 «БТ-А. При третьем нажатии на «д мигает индикатор НСЗ «R1-A. При нажатии на кнопку «V замигает индикатор «БТ-А (НС2), а не НСЗ « R1-A), таким образом, нажатие на кнопку «д перебирает режимы слева направо поочередно, а нажатие на кнопку «v -справа налево (при горизонтальном расположении индикаторов). Нажатие кнопки «ОК подтверждает выбранный режим, и мигающий индикатор начинает гореть непрерьюно. Юнопка «отмена отключает выбранный режим, если нажатиями кнопок  «v подвести к нему мигание, гасит индикатор. При промежуточном состоянии, т.е. когда мигает индикатор, погашенный до этого, нажатие на кнош «отмена просто гасит индикатор, т.е. возвращает то состояние, которое было до нажатия на кнопки «д и «v.
При включении питания генератор G (фиг.З) блока управления 15 вьфабатьшает импульсную последовательность, которая затем проходит через де.1ште.пь частоты Д1. На выходе Д1 присутствует сигнал (последовательность импульсов) с частотой fl (меандр). Формирователи импульсов ФИ1; ФИ2; ФИЗ формируют периодические импульсы И1; И2; ИЗ. Счетчик СТ1 и дешифратор ДС1 формируют из сигнала fl импульсы щпоюв индикации Ml; М2; МЗ; М4, импульсы сброса триггеров индикации R1 и триггеров состояний R2, и  разрешения работы ключей заряда и разряда. Счетчик СТ2 формирует сигналы, зшравляющие ключами заряда и разряда для проводов А и Д через триггеры управления Т1- Т4. Ecjm ко входам для подключения проводов А и Д ничего не подключено, прибор определяет «минимум - минимальнз ю длину входных проводников.
Схема будет работать следующим образом:
Формирователи импульсов ФИ1-ФИЗ блока зшравлешш ( фиг.З) формируют импульсы И1; И2; ИЗ, которые подаются на входы разрешения записи в триггеры Т1-Т24 блока запоминания и логической коммутации 8. Счетчик СТ1 и дешифратор ДС1 формируют сигналы М1М4, которые подаются на вторые входы разрешения записи в триггеры Т1-Т24 блока запоминания и логической коммутации 8.
Счетчик СТ2 формирует сигналы управления зарядом и разрядом емкостей проводов в соответствуюш;ем времени. Эти сигналы поступают на входы соответствующих элементов «И. На другие входы элементов «И подаются импульсы разрешения работы от дешифратора ДС1. С выходов элементов «И происходит управление триггерами Т1 - Т4. Триггеры Т1 - Т4 управляют источниками напряжения заряда и разряда проводов А и Д, и потенциалы на этих проводах (сейчас это просто входные клеммы) меняются по соответствуюп1;ему закону.
Сигналы имеют четыре цикла:
1-й - Ml: провод А - цикл заряда - разряда, провод Д - триггеры ТЗ; Т4 блока управления не включаются.
2-й - М2: провод А - триггеры Т1; Т2 не включаются, провод Д цикл заряда - разряда.
3-й - МЗ: провод А -заряд - разряд, провод Д -заряд - разряд.
4 -и - М4: провод А и провод Д - не подключаются, триггеры Т1 Т4 не включаются.
Далее все повторяется с 1-го цикла.
Сигналы проводов с «А и «Д постзшают на входы своих компараторов 3 и на элемент выбора минимального уровня 12. Элемент выбора минимального зфовня 12 блока обнаружения провода с минимальным напряжением 11. На выходе компаратора 3 для провода А сигнал будет появляться при отрицательных импульсах разряда. Аналогично будет на выходе компаратора 3 для провода Д.
Нри проверке 2-х, 3-х и 4-х проводов используются циклы:
а)один цикл - для всех проводов работают ключи заряда и разряда;
б)несколько циклов (количество которых зависит от цикла проверяемых проводов), при которых одип из проводов не пользуется ключами заряда и разряда, но компаратор работает.
При этом возможна проверка , не замьпсается ли данный провод с какрш-нибудь из проверяемых, на которые в этот момент через ключи заряда и разряда подаются напряжения «U+ и «U-.
Нри проверке двух проводов будет два цикла, для трех проводов три цикла, для четырех - четыре цикла (как осуществляется переключение - см. ниже).
в)цикл, в котором ключи заряда и разряда для всех проводов отключены. Нри этом возможна проверка на замьпсание проводов на минус, например, на «-бОв.
Элемент выбора минимального уровня 12 блока обнаружения провода с минимальным напряжением И производит обьединение сигналов с проводов А и Д таким образом, что потенциалы, которые вьппе Ов, не принимаются во внимание, а при потенциалах меньше Ов на выходе появляется тот сигнал (потенциал того сигнала), который в данный момент времени более отрицателен.
Опорное напряжение для компаратора 13 вьфабатьшается ЦАП 14, а код в ЦАП, соответствующий , например, Uon  -20в, задается шифратором СДЗ блока управления.
В исходном положении режимы работы:
«Тест не включен. Включены - БТ-А; БТ-Д, т.е. работа проводов А и Д в бестоковых режимах (БТ).
При этом на выходах триггеров ТР2 и ТР6 присутствуют сигналы БТА и БТД, которые разрешают работу тррп геров заряда и разряда и источников напряжения заряда 6 и разряда 7.
При этом на выходах триггеров ТРЗ - Тр5; ТР7 - ТР9 сигналов нет, шифраторы кодов СД1 и СД2 вьщают на ЦАПы 5 компараторов 3 проводов А и Д коды, соответствуюпще напряжению порога Uonl, например, -5в.
С выхода компаратора 13 сигнал поступает на входы триггеров Т25 - Т32 блока запоминания и логической коммутации 8 через вьщелитель фронтов ВФ. На входы разрешения этих триггеров подаются сигналы с компараторов 3 проводов А и Д (разрешение на запись в триггер будет в момент фронта сигналов компараторов 3). На другие входы разрешения записи подаются сигналы циклов Ml - М4.
Таким образом, в триггерах Т1 -Т 12 и Т13 - Т24 блока запоминания и логической коммутации 8 запоминаются состояния компараторов 3 в соответствующие моменты времени цикла Ml, цикла М2, цикла МЗ и цикла М4. В триггерах 25 - 28, 29-32 запоминаются состояния компараторов 3 для проводов А и Д в моменты перехода выхода компаратора 3 из «О в «1 для всех четырех циклов. В блоке запоминания и логической коммутации 8 с выходов триггеров Т1 - Т32 сигналы подаются на соответствующие логические устройства ЛУ1 ЛУП (элементы И-НЕ или ИЛИ-НЕ). На выходе одного из логических устройств, сигналы на входах которого соответствуют данному повреждению, подается импульс, переключающий один из соответствующих ТИ1-ТИ11 триггеров индикации и загорается индикатор в поле шздикаторов L1 - L10.
Так в нашем случае при отключенном входном разъеме присутствуют сигналы:
ЛУ5  1
Сигналы появятся на выходах ЛУ5 и ЛУ6, сработают триггеры ТИ5 и ТИ6, загорятся индикаторы L5 «миним А и L6 «миним Д.(см. индикацию состояний; 1). Т.к. на входах ЛУП присутствуют лог.1 сЛУ5 и ЛУ6, (в блоке запоминания и логической коммутации 8), то триггер ТИП не переключается, сигнал «норма не горит и звуковая индикация отсутствует.
При нажатии кнопки «Д (одна из кнопок 16) триггер ТК2 блока управления 15 вырабатьшает одиночный импульс, который увеличивает состояние счетчика СТК на единицу (нажатие на KHOHIQ/ «Отмена через ТК1 сбрасьшает счетчик). При нажатии на кнопку «ОЮ импульс с выхода триггера ТК4 перезаписывает состояние счетчика СТК в дешифратор ДК, который формирует на выходе НС1 сигнал «Тест. Срабатывает триггер ТР1 и подключает к проводам А и Д через ключи теста 4 эталонные конденсаторы.
При этом сигналы на выходах триггеров Т1 - Т 32 блока запоминания и логической коммутации 8 будут иметь следующий вид:
Для проведения проверки провода под потенциалом (например, провода Д) надо нажать кнош «Д. 7 раз. Тогда счетчик СТК перейдет в седьмое положение. При нажатии кнопки «ОК ДК загрузит код счетчика и переведет дешифратор ДК в режим НС7. Сработает триггер и шифратор СД2 вьщаст для ЦАП 5 провода Д код, соответствующий порогу срабатьшания Uo/, например, -57в.
Одновременно с этим снимается сигнал БТД и триггеры ТЗ-Т4 блока управления разрьтают ключи заряда и разряда провода Д.
Сигнал с ДС1 Uvar (переменный уровень) изменяет код на ЦАП 5 провода Д так, что порог при этом равен Uot, например, -55в.
Сигнал ПС7 подключает к проводу Д управляемый источник напряжения разряда (соединенный с -60В эталонный резистор, на чертежах не показан). Таким образом, в одни моменты времени на выходе компаратора Д будет лог.0, а в другие - лог.1. Имитируется режим «норма.
Если потенциал провода всегда меньше ov , например, -57В (мало сопротивление относительно -60В), то компаратор 3 провода Д всегда будет в лог.1, и будет работать ЛУ2 «минус Д.
До этого работа схемы была описана только для двух проводов. При наличии четырех проводов в схемы блока управления и блока запоминания и логической коммутации 8 добавляются дополнительные элементы.
В блок управления добавляются:
Элементы «И и триггеры управления ключами заряда и разряда аналогично Т1, Т2.
В блок запоминания и логической коммутации 8 добавляются:
Триггеры определения состояний компараторов для проводов В, в, С, Д - их количество уве.1П1чивается до 18 на провод (шесть циклов, добавляются триггеры проводов В и С по 18 штук на один компаратор). Триггеров обш;его сигнала Т25 - Т31 вместо 8-ми теперь будет 24 (6 циклов и четыре компараторов). Логических устройств до:пжно быть 20 (четьфе провода по 5 типов неисправностей). Столько же будет триггеров индикации и индикаторов неисправностей ( Ы - L20).
1.Режим «Тест.
При включеьши питания включается на время трех полных проверок  циклов 18 циклов для всех четьфех проводов. При работе режим «Тест запускается, если горит постоянно индикатор «Тест, что обеспечивается при нажатии кнопки «Д. и «ОК (выбранный режим «Тест не зависит от других режимов).
2.Проверка трех проводов А; В; С.
Если ни один из индикаторов НС2 - ПС5 (БТ; R1;R2;R3) и ПС6 - НС9 не горят, проверяются два провода. Если включить один из индикаторов НС2 -ПС5 (НС6 - ПС9 вьпслючены) - проверяются три провода, так же проводится проверка трех проводов, если включать какой - либо из 1шдикаторов (ПС6 - НС9), а ПС2 - НС5 погашены.
Горит любой из индикаторов НС2 - НС5 и НС6 - НС9. Таким образом,
имеются две подгруппы:
Провод С -НС2-НС5
Провод Д -НС6-НС9
Виутри подгруппы есть режимы, зависящие друг от друга, т.е. можно
выбрать только один из четырех:
БТ - провод включается как бестоковый, т.е. на нем в исходном
состоянии нет потенциалов, и он не подключен через резисторы ник 60В, ни к +60В (земле) аналогично проводам А и Д.
Два провода подюпочены всегда, а подключение других проводов
определяется состоянием НС2 - НС5 и НС6 - НС9.
R1 - R3 - считается, что подключаемый провод имеет в себе
подключение через обмот / реле на «минус, например, на -60В.
dp f  - Tf-OOOH
I -60 /3
в режимах Rl - R3 к проводу С (в описании и схеме - к проводу А) подключается специальным ключом резистор к «-60В и на компаратор подается попеременно опорное напряжение: В режиме R1 U - -55В U -57В В режиме R2 U -53В U -55В. В режиме R3 U -50В; U -53В.
Режим ДЛ - длинная линия.
Для всех четырех ключей разряда уменьшается сопротивление и фронты
разряда становятся круче. Данный режим используется при 2-х, 3-х и 4-х
проверяемых проводах, если провода имеют очень большую длину Режим
KJI - короткая линия.
Для ключей разряда увеличивается сопротивление и разряд емкостей
проводов происходит дольше. Применяется, если провода очень короткие
и быстродействия не хватает.
Для четырех проводов индикация состояний приведена ниже.
определяется неисправность «мннус на А и горит индикатор L1. Если на проводе Д присутствует «Земля, то горит индикатор L8 «Земля на Д (это при проверке 4-х проводов). Если провод Д в это время не задействован, т.е. индикаторы режимов НС6 - НС9 (БТ; 1;2; 3 для Д) не горят, то эта неисправность определена не будет.
Если определены сразу две неисправности:
Для 4-х проводов «минус на А и «Земля на Д, то горят сразу два индикатора L1 и L2.
Если два проверяемых провода замьпсаются между собой, то горят сразу два индикатора - «замыкание, показьтающие, какие провода замьпсаются.
Все триггеры индикации запоминают свои значения от логических устройств по мере поступления, но вьшодят на индикаторы одновременно по сигналу R2. Этот же сигнал сбрасьшает входные цепи триггеров ТИ для дальнейшего приема сигналов от ЛУ.
Таким образом обеспечивается одновременная индикация всех неисправностей, что удобно для наблюдения.
Определение неисправностей «Земля, «внешнее аналогично определению неисправности «минус, только задействуется соответствуюпще ЛУ, триггер ТИ и индикатор.
При неисправности «замыкание задействуются два логических устройства, два триггера, два индикатора.
Таким  образом, использование цифровой техники в устройстве для проверки проводов позволяет достичь указанньк технических результатов.