УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ В СЕТЯХ ТРЕХПРОГРАММНОГО ПРОВОДНОГО ВЕЩАНИЯ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания, содержащим переключатель измеряемых параметров, соединённый через фильтры верхних частот, фильтр низких частот с динамиком, детектором сигнала и индикатором и может быть использовано для контроля уровня сигналов по программам трёхпрограммного проводного вещания непосредственно при выполнении монтажных и иных работ.
В настоящей работе использованы следующие термины и сокращения:
ТПВ – трёхпрограммное вещание
СПВ – сети проводного вещания
АЛ - абонентская линия
РФЛ – распределительная фидерная линия
НЧ – низкие частоты
ВЧ – высокие частоты
РЭА – радиоэлектронная аппаратура
Уровень техники.
В настоящее время электромонтеры имеют возможность осуществлять контроль уровня сигналов по программам ТПВ непосредственно при выполнении монтажных и иных работ на СПВ при помощи измерительного прибора типа ИТПВ-3 (индикатор), а проводить акустический контроль при помощи типового абонентского приемника, адаптированного для приёма сигналов с распределительного фидера и приспособленного для работы с автономным электропитанием от встроенных элементов питания (батареек).
Индикатор и приемник являются тяжёлыми, громоздкими, требующими особой осторожности в обращении, легкоповреждаемыми устройствами  и постоянной замены батарей электропитания. Их работоспособность напрямую зависит от температуры окружающей среды (при низких температурах батарейки быстро разряжаются), а приемник в принципе не предназначен для использования при отрицательной температуре. Вышеизложенное приводит к тому, что электромонтеры зачастую не используют имеющиеся измеритель и приемник в своей работе, ограничиваясь токовыми клещами, работающими только по 1-й программе, что, в свою очередь, может негативно сказываться на качестве оказываемых предприятием услуг проводного вещания.
В настоящее время известны различные устройства для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания, например, устройство, содержащее переключатель измеряемых параметров, соединённый через фильтры верхних частот, фильтр низких частот с узлом звукового контроля и индикатором, например, тот, что описан в заявке на патенте на изобретение №2005101948/28, от 27.01.2005, опубликована 10.07.2006),
Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взято за прототип к предлагаемой полезной модели. Недостатком данного устройства является обязательная работа от источника питания.
Раскрытие полезной модели.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить устройство для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания, содержащее переключатель измеряемых параметров, соединённый через фильтры верхних частот, фильтр низких частот с динамиком, детектором сигнала и индикатором, позволяющее как минимум сгладить, указанный выше недостаток, а именно обеспечить возможность работы устройства без источника питания, что и является поставленной технической задачей настоящей полезной модели.
Для достижения этой цели переключатель измеряемых параметров выполнен в виде первого переключателя абонентской линии и распределительной фидерной линии и который в положении прохождения распределительной фидерной линии соединён со входом модуля ограничения сигнала распределительной фидерной линии, выход которого соединён с положением первого переключателя в положении прохождения абонентской линии и со вторым переключателем низких частот и высоких частот, который в положении прохождения низких частот соединён с входом фильтра низких частот первой программы, а в положении прохождения высоких частот соединён с третьим переключателем между входом полосового фильтра высоких частот второй программы и входом полосового фильтра высоких частот третьей программы, при этом третий переключатель является синхронным и соединён с четвертым переключателем, соединённым с выходами полосового фильтра высоких частот второй программы и полосового фильтра высоких частот третьей программы, а своим выходом четвёртый выключатель соединён с выходом фильтра низких частот первой программы и соединён с динамиком , включающим в себя детектор сигнала и через выключатель с индикатором.
Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность измерения параметров всех сетей в отсутствии дополнительного питания.
Существует еще один преимущественный вариант исполнения полезной модели, в котором индикатор выполнен в виде малогабаритного индикатора стрелочного типа.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность конкретной реализации устройства.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемый рисунок на котором:
- фигура 1 схематично изображает функциональную схему устройства для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания, согласно полезной модели.
- фигура 2 схематично изображает внешний вид устройства для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания, согласно полезной модели.
Согласно фигурам 1 и 2 устройство для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания содержит размещенные в корпусе 1 переключатель измеряемых параметров, соединённый через полосовые фильтры 2 и 3 верхних частот, фильтр 4 низких частот с динамиком 5 и индикатором 6.
Внутри динамика 5 находится детектор 51, который обеспечивает демодуляцию сигнала.
Переключатель измеряемых параметров выполнен виде первого переключателя 7 между абонентской линией и распределительной фидерной линией, который в положении прохождения распределительной фидерной линии соединен со входом модуля 8 ограничения сигнала распределительной фидерной линии, выход которого соединен с положением первого переключателя в положении прохождения абонентской линии и со вторым переключателем 9 низких частот и высоких частот.
Второй переключатель 9 в положении прохождения низких частот соединен с входом фильтра 4 низких частот первой программы, а в положении прохождения высоких частот соединен с третьим переключателем  10 между входом полосового фильтра 2 высоких частот второй программы и входом полосового фильтра 3 высоких частот третьей программы, при этом третий переключатель 10 является синхронным и соединен с четвертым переключателем 11, соединённым с выходами полосового фильтра 2 высоких частот второй программы и полосового фильтра 3 высоких частот третьей программы, а своим выходом четвертый выключатель 11 соединен с выходом фильтра 4 низких частот первой программы и соединен с динамиком 5 и через выключатель 12 с индикатором 6.
Демодуляция сигнала в динамике 5 производится детектором 51.
Индикатор 6 может быть выполнен в виде малогабаритного индикатора стрелочного типа.
Вход устройства для подключения сети обозначен как 13.
Осуществление полезной модели.
Устройство для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания работает следующим образом.
Устройство подключают через клеммы 13 к сети.
Проводят измерения параметров сигнала на разных линиях, для чего переключателем 7 выбирая линию РФЛ или АЛ, а переключателями 9 и 10 переключая:
- первую программу, (положение переключателя 9 в положении НЧ),
- вторую программу (положение переключателя 9 в положении ВЧ, а переключателя 10 в положении 78),
- третью программу (положение переключателя 9 в положении ВЧ, а переключателя 10 в положении 120).
Числа 78 и 120 соответствуют частотам 78 и 120 КГц соответственно.
Для звукового контроля устройство прикладывают к уху отверстиями динамика 5, а кнопкой 12 отключают стрелочный индикатор 6.
Измерение напряжении проводится при подаче на вход устройства речевого или музыкального сигнала. Величина сигнала определяется по максимальной отметке, которой достигла стрелка хотя бы один раз за какой-то интервал времени. (При подаче на вход устройства сигнала от генератора, показания завышаются сравнительно с действительным значением (приблизительно на 2 дБ на частоте 1000 Гц).
Промышленная применимость.
Устройство для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания может быть осуществлено специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления на практике следует из того, что для каждого признака, включённого в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели и критерию «полнота раскрытия» для полезной модели.
В соответствии с предложенным решением заявителями был изготовлен опытный образец устройства для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания.
Устройство было выполнено в корпусе для РЭА из пластика размером 120х60х30 мм.
На лицевой панели корпуса вверху были расположены 3 тумблера в порядке слева направо:
- переключатель режима работы «РФЛ/АЛ»;
- переключатель программ «НЧ/ВЧ»;
- переключатель программ 78/ 120.
На лицевой поверхности корпуса в средней части был размещён стрелочный индикатор.
На лицевой поверхности корпуса в нижней части был размещён динамик.
На верхнем торце корпуса были размещены гнёзда для подключения двух однополюсных вилок.
На боковом торце корпуса была расположена кнопка акустического контроля «АК».
Измерение напряжении проводилось при подаче на вход устройства речевого или музыкального сигнала. Величина сигнала определялась по максимальной отметке, которой достигла стрелка хотя бы один раз за какой-то интервал времени.
Градуировка шкалы.
Шкала была отградуирована в децибелах (дБ).
Таблицы соответствия дБ и В:
1-я программа         2-я  и 3-я  программы
Шкала
Режим «РФЛ»
Режим «АЛ»
Шкала
Режим «РФЛ»
Режим «АЛ»
+3 дБ
170 В
21 В
+3 дБ
42 В
4,3 В
0 дБ
120 В
15 В
0 дБ
30 В
3 В
-3 дБ
84 В
10,6 В
-3 дБ
21 В
10 В
-5-7 дБ
60 В
7-8 В
-5-7 дБ
15 В
1,5 В
-10 дБ
40 В
5 В
-10 дБ
10 В
1 В
-20 дБ
12 В
1,5 В
-20 д Б
3 В
0,3 В
Использование средства акустического контроля.
Для осуществления звукового контроля необходимо было нажимать кнопку 12 на корпусе 1 устройства. Для увеличения громкости при прослушивании сигнала на РФЛ, устройство можно было временно перевести в режим «АЛ».
Итого, устройство, как показали испытания, обеспечивает:
1) индикаторное измерение квазипикового уровня напряжения малогабаритным индикатором стрелочного типа:
А) сигнала 1-й программы (ЗЧ):
- в режиме «РФЛ» от 12 В до 170В;
- в режиме «АЛ» от 1,5 В до 21 В
Б) сигналов 2-й и 3-й программ ВЧ (78 и 120 КГц соответственно)
- в режиме «РФЛ» от 3 В до 42,5В,
- в режиме «АЛ» от 0,3 В до 4,5 В.
В) звуковой контроль измеряемого сигнала на встроенный динамик.
То есть испытания опытного образца устройства для измерения параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания показали, что становится возможным за счет указанных выше признаков автономно производить измерение параметров сигналов в сетях трёхпрограммного проводного вещания. Все это, в конечном счете, обеспечивает выполнение достигаемого технического результата – возможность работы устройства без источника питания.
Кроме того, данное малогабаритное устройство, не только не требующее электропитания (все элементы схемы работают непосредственно от сигналов трёх программ СПВ), но еще данное устройство является прибором индикаторного типа, предназначенным для применения в полевых условиях, при большой полезной весовой нагрузке персонала. Предлагаемое устройство позволяет производить измерение напряжения сигнала 1-й программы (ЗЧ), 2-й и 3-й программ (ВЧ: 78 и 120 КГц) на распределительных фидерных линиях (РФЛ) и в абонентских линиях (АЛ) с помощью встроенного стрелочного индикатора, а также осуществлять звуковой контроль измеряемого сигнала через встроенный динамик. Предлагаемое устройство предназначено для работы при температуре окружающей среды от - 25 до 50 градусов С.
Предлагаемое устройство незаменимо для поиска неисправностей на линиях проводного вещания.