DE1236647B - Arrangement for determining faults or inhomogeneities in electrical lines - Google Patents
Arrangement for determining faults or inhomogeneities in electrical linesInfo
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- DE1236647B DE1236647B DE1962S0081322 DES0081322A DE1236647B DE 1236647 B DE1236647 B DE 1236647B DE 1962S0081322 DE1962S0081322 DE 1962S0081322 DE S0081322 A DES0081322 A DE S0081322A DE 1236647 B DE1236647 B DE 1236647B
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- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/11—Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.:Int. Cl .:
GOIrGOIr
GOIsGOIs
Deutsche Kl.: 2Ie-29/10German class: 2Ie-29/10
Nummer: 1236 647Number: 1236 647
Aktenzeichen: S 81322IX d/21 eFile number: S 81322IX d / 21 e
Anmeldetag: 6. September 1962Filing date: September 6, 1962
Auslegetag: 16. März 1967Open date: March 16, 1967
Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Anordnung zum Ermitteln von Fehler- oder Inhomogenitätsstellen elektrischer Leitungen, die auf der Impulsreflexionsmethode beruht und Mittel zum Darstellen des zeitlichen Verlaufs des reflektierten, periodisch wiederholten und durch Impulsentzerrungsmittel von den beim Durchlaufen der Leitung entstandenen Verzerrungen befreiten Impulswellenzuges auf der Schreibfläche einer Auswerteeinrichtung (Oszillograph, Schreiber), insbesondere ernes Elektronenstrahl-Oszillographen, aufweist Jene Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerteeinrichtung eine stroboskopisch arbeitende Abtaststufe (A) vorgeschaltet ist, in der durch Vergleich einer Bereich-Sägezahnspannung mit einer im Verhältnis dazu sich langsam ändernden Vergleichsspannung Abtastimpulse für die darzustellende Wellenform erzeugt werden, und daß — im Sinn der Erzielung einer zeitachsengedehnten, stetig entzerrten Darstellung in mindestens zwei Teilabschnitten —The main patent relates to an arrangement for determining faults or inhomogeneity points in electrical lines, which is based on the pulse reflection method and means for displaying the time course of the reflected, periodically repeated pulse wave train on the writing surface that has been freed from the distortions caused by the passage of the line by means of pulse equalization means an evaluation device (oscilloscope, Schreiber), in particular Ernes electron oscilloscope having Those arrangement is characterized in that the evaluation device is preceded by a strobe operating sampling stage (a), in which by comparing a field-ramp voltage with a thereto slowly varying in the ratio Comparison voltage sampling pulses are generated for the waveform to be displayed, and that - in the sense of achieving a time-axis-extended, continuously equalized display in at least two subsections -
a) die Impulsdauer der Bereich-Sägezahnspannung so gewählt ist, daß sie nur einem vorgegebenen Teilabschnitt des reflektierten Impulswellenzuges bzw. der Prüflingslänge entspricht,a) the pulse duration of the range sawtooth voltage is chosen so that it is only a given Part of the reflected pulse wave train or the test object length corresponds to,
b) Verzögerungsmittel vorgesehen sind, die den zeitlichen Einsatz des Bereich-Sägezahnimpulses mit jeder Periode der sich langsam ändernden Vergleichsspannung zu- oder abnehmend um die Dauer eines oder mehrerer Impulse der Bereich-Sägezahnspannung verzögern,b) Delay means are provided that the temporal use of the range sawtooth pulse with each period of the slowly changing comparison voltage increasing or decreasing by the Delay the duration of one or more pulses of the range sawtooth voltage,
Anordnung zum Ermitteln von Fehler- oder
Inhomogenitätsstellen elektrischer LeitungenArrangement for determining error or
Points of inhomogeneity in electrical lines
Zusatz zum Patent: 1219 585Addendum to the patent: 1219 585
Anmelder:Applicant:
Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München,Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich,
München 2, Witteisbacherplatz 2Munich 2, Witteisbacherplatz 2
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dipl.-Ing. Klaus Schlüter, MünchenDipl.-Ing. Klaus Schlueter, Munich
c) die Impulsentzerrungsmittel in Abhängigkeit von der Vergleichsspannung stetig sowie in Abhängigkeit von einer mit der Vergleichsspannung synchronisierten Impulsspannung stufenweise einstellbar ausgebildet sind.c) the pulse equalization means as a function of the comparison voltage continuously as well as as a function from a pulse voltage synchronized with the reference voltage in stages are adjustable.
Weitere Merkmale der Anordnung nach dem Hauptpatent seien an Hand der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsform näher erläutert:Further features of the arrangement according to the main patent are given in the following description a preferred embodiment shown in the drawing explained in more detail:
Ein Impulsgenerator 1 wird zur Synchronisation eines die Prüfimpulse üblicher Form aussendenden Impulsgebers 2 verwendet. Die Prüfimpulse gelangen über eine Brückenschaltung 3 auf die in bezug auf Fehler- oder Inhomogenitätsstellen auszumessende elektrische Leitung Z, die mit ihren Eingangsklemmen in einen Brückenzweig eingefügt ist, wobei gleichzeitig ein Brückenvergleichszweig durch eine Leitungsnachbildung 4 gebildet wird. Die Brückenschaltung, die durch zwei weitere ohmsche Widerstände R vervollständigt wird, bewirkt dabei, daß die Priif- * A pulse generator 1 is used to synchronize a pulse generator 2 which emits the test pulses in the usual form. The test pulses pass via a bridge circuit 3 to the electrical line Z to be measured with regard to faults or inhomogeneity points, which is inserted with its input terminals in a bridge branch, a bridge comparison branch being formed by a line replica 4 at the same time. The bridge circuit, which is completed by two further ohmic resistors R , has the effect that the test *
impulse wohl auf die Leitung X, jedoch nicht an den Eingang eines nachgeschalteten Differenzverstärkers 5 gelangen. Dieser wird lediglich von den auf der Leitung gebildeten und vom Brückenausgang unsymmetrisch abgegebenen Reflexionsspannungen beeinflußt. Vom Ausgang des Differenzverstärkers gelangen die empfangenen Reflexionsspannungen über einstellbare Entzerrungsmittel 6 zu einer Mischeinrichtung 7. Gesteuert von dem Impulsgeneratori und damit synchron mit den Prüfimpulsen läuft eine zu einer stroboskopischen Abtaststufe A gehörende Verzögerungsschaltung 11 an, die mit einer bestimmten, einstellbaren zeitlichen Verzögerung einen Bereich-Sägezahngenerator 12 auslöst. Die von diesem erzeugte, verzögerte Sägezahnspannung, die im folgenden als Bereich-Sägezahnspannung bezeichnet ist, definiert innerhalb der Periode der Prüfimpulsspannung mittels der Sägezahnbreite jeweils ein kleineres Zeitintervall und somit ein Reflexions-Teilbild, in dem die Reflexionsspannungen ausgewertet werden sollen. Die durch 12 erzeugte Bereich-Sägezahnspannung wird dem einen Eingang einer Spannungsvergleichsschaltung 13 zugeführt. Der andere Eingang von 13 ist mit einem Bereich-Sägezahngenerator 14 verbunden, der eine sich im Verhältnis zur Bereich-Sägezahnspannung langsam ändernde Vergleichs-impulses get on line X, but not at the input of a differential amplifier 5 connected downstream. This is only influenced by the reflection voltages formed on the line and emitted asymmetrically from the bridge output. From the output of the differential amplifier, the received reflection voltages reach a mixing device 7 via adjustable equalization means 6. Controlled by the pulse generator and thus synchronized with the test pulses, a delay circuit 11 belonging to a stroboscopic scanning stage A starts up, which covers a range with a specific, adjustable time delay. Sawtooth generator 12 triggers. The delayed sawtooth voltage generated by this, which is referred to below as the range sawtooth voltage, defines within the period of the test pulse voltage by means of the sawtooth width in each case a smaller time interval and thus a reflection partial image in which the reflection voltages are to be evaluated. The range sawtooth voltage generated by 12 is fed to one input of a voltage comparison circuit 13. The other input of 13 is connected to a range sawtooth generator 14, which generates a comparison voltage that changes slowly in relation to the range sawtooth voltage.
709 519/221709 519/221
3 43 4
spannung erzeugt und vom Impulsgenerator 15 syn- Zum Zweck einer kontinuierlichen Entzerrung chronisiert wird. Die Vergleichsspannung dient dabei während einer fortlaufenden Aufzeichnung eines in vorteilhafter Weise gleichzeitig als Zeitablenk- Reflexions-Teilbildes wird dabei d:e vom Sägezahnspannung für die stroboskopische Auswerteeinrich- generator 14 erzeugte stroboskopische Vergleichstung. Dabei ist die Folgefrequenz des Impulsgenera- 5 spannung selbst als Regel- bzw. Steuerspannung zur tors 15 bzw. die Frequenz der stroboskopischen stetigen Einstellung der Entzerrungsmittel 6 verwen-Vergleichsspannung um Größenordnungen kleiner det. Hierbei ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß als die Folgefrequenz des Impulsgenerators 1 und die periodische stetige Einstellung des Entzerrungsdamit auch des Bereich-Sägezahngenerators 12. In gliedes 6 bei voller Entzerrungswirkung nicht mit der der Spannungsvergleichsschaltung 13 wird jedesmal, io Frequenz der Prüfimpulsspannung, sondern nur mit wenn die Anstiegsflanke eines von 12 gebildeten der um Größenordnungen niedrigeren Frequenz der Bereich-Sägezahnes den Momentanwert der Ver- stroboskopischen Zeitablenkspannung bzw. mit der gleichsspannung von 14 erreicht, ein Ausgangsimpuls Folgefrequenz des Impulsgenerators 15 zu erfolgen erzeugt, der einen nachgeschalteten Impulsgeber 16 braucht. Es werden hierdurch sowohl die Zeitbedinzur Bildung eines Nadelimpulses veranlaßt. Diese 15 gungen an die einzelnen Teilschaltungen der Entzer-Nadelimpulse liegen entsprechend der langsam an- rungsmittel 6 wesentlich herabgesetzt, als auch die steigenden Vergleichsspannung an jeweils gering- Betriebsbedingungen für die eigentlichen Umschaltfügig gegeneinander verschobenen Punkten der An- organe derart vereinfacht, daß an Stelle von elekstiegsfianken der von 12 erzeugten Bereich-Sägezähne tronischen Schaltern ohne Beeinträchtigung der und sind dementsprechend von Periode zu Periode 20 Funktionssicherheit einfache mechanische Schalter der Reflexionsspannung jeweils um einen gewissen verwendet werden können.voltage generated and synchronized by the pulse generator 15 for the purpose of continuous equalization. The comparison voltage serves during a continuous recording of the same in an advantageous manner as Zeitablenk- reflection partial image is thereby d: e of the sawtooth voltage for the stroboscopic Auswerteeinrich- generator 14 generated stroboscopic comparison Tung. The repetition frequency of the pulse generator voltage itself as the regulating or control voltage for gate 15 or the frequency of the stroboscopic continuous setting of the equalization means 6 is used-comparison voltage by orders of magnitude smaller. This results in the essential advantage that the repetition frequency of the pulse generator 1 and the periodic, continuous adjustment of the equalization, thus also of the area sawtooth generator 12.In element 6 with full equalization effect, the voltage comparison circuit 13 does not change every time, io frequency of the test pulse voltage, but only with when the rising edge of one of the orders of magnitude lower frequency of the area sawtooth reaches the instantaneous value of the stroboscopic time deflection voltage or with the DC voltage of 14, an output pulse repetition frequency of the pulse generator 15 is generated, which needs a downstream pulse generator 16. This causes both the time requirement for the formation of a needle pulse. These connections to the individual subcircuits of the equalizing needle pulses are significantly reduced in accordance with the slow anchoring means 6, and the increasing comparison voltage at each low operating conditions for the actual mutually shifted points of the organs is simplified to such an extent that instead of Electronical switches generated by 12 range saw teeth without impairing the and are accordingly from period to period 20 functional reliability simple mechanical switches of the reflection voltage can each be used to a certain extent.
kleinen Betrag gegeneinander phasenverschoben. Die Durch die Phasenlage der von 12 erzeugten
Nadelimpulse werden der Mischeinrichtung 7 züge- Bereich-Sägezähne innerhalb der Periode der Prüfführt,
die z. B. als Gegentaktmodulatorschaltung aus- impulsspannung werden jeweils vorgegebene Meßgebildet
ist, und schalten diese für die ankommende 25 abschnitte auf der zu untersuchenden Leitung gebil-Reflexionsspannung
jeweils durchlässig. Entspre- det, wobei zusätzlich eine stufenweise Einstellung der
chend der durch die Funktion der Spannungs- Entzerrungsmittel 6 von Meßabschnitt zu Meßvergleichsschaltung
13 festgelegten zeitlichen Folge abschnitt erfolgt. Die vom Impulsgenerator 15 geder
einzelnen Nadelimpulse wird daher die emp- bildeten, die stroboskopische Vergleichsspannung
fangene Reflexionsspannung in jeder Periode einmal 3° synchronisierenden Impulse dienen dabei als Steuerfür
eine sehr kurze Zeit an den Ausgang der Misch- befehle zur stufenweisen Einstellung der Entzerrutigseinrichtung
7 durchgeschaltet, so daß jeweils ein mittel 6. Zur gleichzeitigen Umschaltung auf die
Momentanwert abgetastet werden kann. Da die einzelnen Meßabschnitte, d. h. Reflexions-Teilbilder,
Momentanwerte aufeinanderfolgender Perioden je- des gesamten Refiexionsbildes wird dabei die Verweils
geringfügig gegeneinander phasenverschoben 35 zögerungsschaltung 11 durch den Impulsgenerator 15
sind, erfolgt gewissermaßen eine punktweise strobo- in der Weise beeinflußt, daß durch die Synchronisaskopische
Abtastung der Reflexionsspannungen mit tionsimpulse von 15 jeweils eine Weiterschaltung
der relativ niedrigen Frequenz der stroboskopischen der zeitlichen Verzögerung in den für die einzelnen
Zeitablenkung. In einem nachgeschalteten integrie- Meßabschnitte vorgesehenen zeitlichen Stufen errenden
Bandfilter 8 werden die abgetasteten Momen- 40 folgt, was in der Zeichnung durch eine Verbindungstanwerte
der Reflexionsspannungen durch die Aus- leitung zwischen 15 und 11 angedeutet ist.
nutzung der Speicherwirkung zu Impulsen wesent- Durch eine geeignete zusätzliche Einstellung von
lieh größerer Länge umgeformt, die praktisch inein- zeitbestimmenden Gliedern des Bereich-Sägezahnander
übergehen, so daß die Ausgangsspannung des generators 12 kann eine Verkürzung oder Verlänge-Filters
8 die Reflexionsspannungskurve gewisser- 45 rung der jeweils einem Meßabschnitt zugeordneten
maßen nachzeichnet, jedoch mit der niedrigen Fre- Bereich-Sägezahnimpulse erzielt werden. Bei einer
quenz der stroboskopischen Zeitablenkungsspannung. Verkürzung umfaßt dann das in der betreffenden
Im Niederfrequenzverstärker 9 wird diese Ausgangs- Zeile dargestellte Reflexions-Teilbild nur einen Teil
spannung verstärkt und sodann der vertikalen Ab- des Meßabschnittes, welches über der ganzen Zeilenlenkvorrichtung
des Zweikoordinatenschreibers 10 50 länge gedehnt dargestellt werden kann, während eine
zugeführt. Die horizontale Ablenkvorrichtung wird Verlängerung der Sägezahnimpulse dazu führt, daß
hierbei entweder, wie schon erwähnt, von der von 14 das Reflexionsbild eines gegenüber dem betrachteten
erzeugten stroboskopischen Vergleichsspannung be- Meßabschnitt vergrößerten Leitungsstückes dargeeinflußt
oder bei einer Ausbildung der Auswerte- stellt wird. Im letzteren Fall tritt zwischen den Reeinrichtung
als Streifenschreiber in der Weise be- 55 flexions-Teilbildern zweier aufeinanderfolgeader
tätigt, daß eine kontinuierliche Vorschubbewegung Zeilen jeweils eine gewisse Überlappung ein.
des Aufzeichnungsträgers unabhängig von der stro- Als Sichtgerät zur rein optischen Anzeige des
boskopischen Vergleichsspannung entsteht. Reflexionsbildes dient ein Elektronenstrahl-OsziUo-Zur
automatischen stetigen Impulsentzerrung wird graph 18, dem einerseits die stroboskopische Verdabei
der Frequenzgang der einstellbaren Entzer- 60 gleichsspannung von 14 als Zeitablenkspannung und
rungsmittel 6, die zweckmäßigerweise als Verstärker andererseits die Ausgangsspannung des Niedermitregelbarer
Frequenzcharakteristik und regelbarem frequenzverstärkers 9 zugeführt wird. Die Schal-Verstärkungsgrad
oder als passiver Dämpfungs- tungselemente 17 sowie 19 bis 22 sind bereits im vierpol mit umschaltbaren Schaltelementen im Längs- Hauptpatent nach Aufbau und Wirkungsweise be-
und Querzweig ausgebildet sind, durch Zuführung 65 schrieben.small amount out of phase with each other. Due to the phase position of the needle pulses generated by 12, the mixing device 7 pulls-range saw teeth within the period of the test, which z. B. as a push-pull modulator circuit out-pulse voltage is formed in each case predetermined measurement, and switch these for the incoming 25 sections on the line to be examined reflected voltage in each case transparent. Correspondingly, there is also a step-by-step adjustment of the chronological sequence defined by the function of the voltage equalization means 6 from measurement segment to measurement comparison circuit 13. The pulses generated by the pulse generator 15 for the individual needle pulses, the reflection voltage captured by the stroboscopic comparison voltage, which synchronize once 3 ° in each period, are used as a control for a very short time at the output of the mixing commands for the step-by-step adjustment of the equalizing device 7, so that a mean 6. can be scanned for simultaneous switching to the instantaneous value. Since the individual measurement sections, ie reflection partial images, instantaneous values of successive periods of each total reflection image, the dwell time is slightly phase-shifted from one another by the pulse generator 15, a point-by-point strobo-influenced in such a way that by the synchronisascopic scanning of the reflection voltages with tion pulses of 15 in each case a relaying of the relatively low frequency of the stroboscopic of the time delay in the for the individual time deflection. The scanned moments 40 are followed in a band filter 8 which is obtained in a subsequent integrated measuring section provided in time steps, which is indicated in the drawing by a connection standard of the reflection voltages due to the lead between 15 and 11.
Use of the storage effect to impulses is transformed by a suitable additional setting of greater length, the practically into one-time-determining elements of the range-sawtooth pass over, so that the output voltage of the generator 12 can shorten or lengthen the filter 8 the reflection voltage curve to a certain extent tion of the dimensions assigned to each measurement section, but can be achieved with the low frequency range sawtooth pulses. At a frequency of the stroboscopic time base voltage. Shortening then comprises the reflection partial image shown in the relevant In the low frequency amplifier 9, this output line is only a partial voltage amplified and then the vertical distance of the measuring section, which can be shown stretched over the entire line steering device of the two-coordinate recorder 10 50, while a fed. The horizontal deflection device will lengthen the sawtooth pulses so that either, as already mentioned, the reflection image of a line section enlarged compared to the observed stroboscopic comparison voltage is influenced by the measured section of FIG. In the latter case, between the reading device as a strip chart recorder, flexion partial images of two successive wires occur in such a way that a continuous feed movement results in a certain amount of overlap in each line.
of the recording medium independent of the stro- As a viewing device for the purely optical display of the boscopic comparison voltage. An electron beam oscillation serves for the automatic constant pulse equalization, graph 18, on the one hand the stroboscopic conversion of the frequency response of the adjustable equalization voltage of 14 as time deflection voltage and 6, which is expediently used as an amplifier, on the other hand, the output voltage of the low frequency characteristic and adjustable frequency amplifier 9 is fed. The degree of sound reinforcement or as passive damping elements 17 and 19 to 22 are already designed in the four-pole with switchable switching elements in the main longitudinal patent according to structure and mode of operation and transverse branch, written by feeder 65.
einer Regel- bzw. Steuerspannung an entsprechende Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daßa regulating or control voltage to corresponding The invention is based on the knowledge that
Einstellglieder auf den jeweils gewünschten Verlauf die beschriebene Anordnung nach dem HauptpatentAdjusting members to the desired course the arrangement described according to the main patent
eingestellt. zur Durchführung einer an sich bekannten Messungset. for carrying out a measurement known per se
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1962S0081322 DE1236647B (en) | 1962-09-06 | 1962-09-06 | Arrangement for determining faults or inhomogeneities in electrical lines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1962S0081322 DE1236647B (en) | 1962-09-06 | 1962-09-06 | Arrangement for determining faults or inhomogeneities in electrical lines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1236647B true DE1236647B (en) | 1967-03-16 |
Family
ID=7509517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1962S0081322 Withdrawn DE1236647B (en) | 1962-09-06 | 1962-09-06 | Arrangement for determining faults or inhomogeneities in electrical lines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1236647B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3921594A1 (en) * | 1989-06-28 | 1991-01-10 | Wolfgang Sprodofsky | Pulse echo measurement appts. with automatic threshold matching - measures time between sent and received pulse to register fault type in two=wire and coaxial leads |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE967836C (en) * | 1954-09-19 | 1957-12-19 | Telefunken Gmbh | Circuit arrangement for measuring the equivalent reflection factor on high-frequency cables and lines from pulse reflection voltages |
-
1962
- 1962-09-06 DE DE1962S0081322 patent/DE1236647B/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE967836C (en) * | 1954-09-19 | 1957-12-19 | Telefunken Gmbh | Circuit arrangement for measuring the equivalent reflection factor on high-frequency cables and lines from pulse reflection voltages |
Cited By (1)
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DE3921594A1 (en) * | 1989-06-28 | 1991-01-10 | Wolfgang Sprodofsky | Pulse echo measurement appts. with automatic threshold matching - measures time between sent and received pulse to register fault type in two=wire and coaxial leads |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EGZ | Application of addition ceased through non-payment of annual fee of main patent |