DE3712780C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3712780C2 DE3712780C2 DE3712780A DE3712780A DE3712780C2 DE 3712780 C2 DE3712780 C2 DE 3712780C2 DE 3712780 A DE3712780 A DE 3712780A DE 3712780 A DE3712780 A DE 3712780A DE 3712780 C2 DE3712780 C2 DE 3712780C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pulse edge
- line
- generator
- voltage
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
- G01S13/12—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the pulse-recurrence frequency is varied to provide a desired time relationship between the transmission of a pulse and the receipt of the echo of a preceding pulse
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur genauen und
schnellen Messung der Länge einer Leitung bis zu einer
elektrischen Diskontinuität in der Leitung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
Die Laufzeit und damit die Länge einer elektrischen Leitung
wird üblicherweise durch Zeitbereich-Reflexionsmessung bestimmt.
Dabei wird einem Ende der Leitung (wobei das andere Ende
der Leitung elektrisch offen ist) über einen Verstärker
eine Impulsflanke zugeführt und der Zeitpunkt der Zuführung
des Impulses bestimmt, indem eine erste Veränderung
der Spannung an einem mit demselben Ende der Leitung
verbundenen Detektor gemessen wird, und der Zeitpunkt
des Eintreffens des von dem anderen Ende der Leitung
reflektierten Impulses durch Messen einer zweiten Spannungsveränderung
bestimmt wird, wobei die Zeit zwischen den
beiden Spannungsveränderungen der doppelten Laufzeitverzögerung
durch die Leitung entspricht.
Aus der Zeitschrift "Nachrichten, Elektronik und Telematik",
Heft 3, 1983, Seiten 102 bis 109, ist ein Verfahren zum
Messen der Länge einer Leitung bis zu einer elektrischen
Diskontinuität bekannt, bei dem einem Ende der Leitung
durch einen Impulsflankengenerator eine Impulsflanke
zugeführt und die von der Diskontinuität zu dem einen
Ende der Leitung zurücklaufende reflektierte Impulsflanke
detektiert wird.
Die Bestimmung der dabei auftretenden Spannungsveränderungen
und die Messung derart kurzer, im Nanosekundenbereich
liegender Zeitintervalle sind mit erheblichen Schwierigkeiten
verbunden, und es werden üblicherweise die Ergebnisse
von einer Vielzahl von unabhängigen Messungen gemittelt,
um einen endgültigen Meßwert zu erhalten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
anzugeben, mit dem die Länge einer Leitung bis zu
einer elektrischen Diskontinuität schnell und auf einfache
Weise gemessen werden kann.
Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen gekennzeichnete
Erfindung gelöst.
Gemäß der Erfindung wird eine schnelle und genaue Zeitbereich-
Reflexionsmessung der Länge von elektrischen Leitungen
dadurch erhalten, daß durch einen Impulsflankengenerator
einem Ende der Leitung eine Impulsflanke zugeführt, das
Auftreten der Reflexion von einer Diskontinuität (z. B.
einem offenen Ende) der Leitung zurückkehrenden Impulsflanke
detektiert und die nächste Impulsflanke mit einer vorgegebenen
zeitlichen Verzögerung nach der Detektierung
einer reflektierten Impulsflanke ausgelöst wird, so daß
der Impulsflankengenerator sich wiederholende Impulsflanken
erzeugt, deren Frequenz mit der Laufzeit in der Leitung
und damit mit deren Länge in einer Beziehung steht, nämlich
umgekehrt proportional ist zur Summe einer Konstanten,
multipliziert mit der Laufzeit der Impulsflanken durch
die Leitung und der vorgegebenen Zeit, und durch Messung
der Frequenz, mit der die Impulsflanken erzeugt werden.
Da die Erzeugung der Impulsflanken und die Detektierung
ihrer Reflexionen abhängige Ereignisse sind, wird die
gewünschte Genauigkeit mit einer geringeren Anzahl von
reflektierten Impulsflanken erreicht, als es bei der
bekannten Technik der Fall ist, bei welcher unabhängige
Ereignisse gemessen werden.
Bevorzugte und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnungen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein elektrisches Schema einer Einrichtung zum Messen
der Länge einer elektrischen Leitung entsprechend der
Erfindung,
Fig. 2 ein Blockdiagramm, in dem die in Fig. 1 dargestellte
Einrichtung mit Multiplexeinrichtungen verbunden ist,
um eine Mehrkanaltesteinrichtung zu bilden,
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform,
bei der die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung derart
verändert ist, daß sie mit verschiedenen Leitungen
verschiedener Einrichtungen verbindbar ist,
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Spannung am Ende der
zu testenden Leitung und der Detektorschwellwertspannung
in Abhängigkeit von der Zeit.
In Fig. 1 ist eine Einrichtung (10) zur Zeitbereich-Reflexionsmessung
[=time domain reflectometry (TDR) ] dargestellt, welche
mit einer zu testenden 50-Ohm-Leitung (12) verbunden ist.
Die Einrichtung (10) enthält einen Impulsflankengenerator
(14), der an einem Knotenpunkt (16) ansteigende und fallende
Impulsflanken erzeugt, einen Spannungsvergleicher (z. B. AM 685),
einen Schwellwertgenerator (20) (z. B. ECL-Differenzverstärker
IOH 116), Verzögerungsleitungen (22) und (24) (z. B. 50-
Ohm-Koaxialkabel mit ca. 2,5 m Länge) und einen Zähler (25).
Der Impulsflankengenerator (14) enthält zwei Differenzverstärker
(26) und (28) (z. B. des obengenannten Typs des Schwellwertgenerators
20), die mit ihren Komplementärausgängen parallel geschaltet und
über einen in Serie
geschalteten Anpassungswiderstand (R₆) mit 47 Ohm, der
zu dem 3-Ohm-Ausgangswiderstand der Kombination der Verstärker
(26) und (28) hinzuaddiert wird, mit dem Knotenpunkt (16) verbunden sind, so daß der Impulsflankengenerator
(14) eine Impedanz von 50 Ohm aufweist, die an die des Kabels
(12) angepaßt ist. Ein Anpassungsnetzwerk, das aus einem in
Serie geschalteten 50-Ohm-Widerstand (R₁₂) und einem Kondensator
(C₃) besteht, kompensiert jede Ausgangsinduktivität der Verstärker
(26) und (28). Die direkten Ausgänge der Verstärker (26) und
(28) sind über einen Widerstand (R₅) mit dem Zähler (25) verbunden.
Die Verstärker (26) und (28) sind parallel geschaltet,
um einen erhöhten Ausgangsstrom und eine niedrigere Ausgangsimpedanz
zu erhalten. Ihre körperlichen Verbindungen sind so ausgeführt,
daß eine gleiche Verzögerungszeit von und zu den Verstärkern
(26) und (28) auftritt, damit sie wie eine einzige Schaltung
wirken. Die Verstärker (26, 28) und (20) sind auf die gleiche
Leiterplatte montiert und zeigen daher eine gute Übereinstimmung
ihrer Eingangs- und Ausgangscharakteristiken.
Der Knotenpunkt (16) ist verbunden mit dem nicht invertierenden
Eingang des Spannungsvergleichers (18). Die Differenzausgänge
des Spannungsvergleichers (18) sind mit Differenzverzögerungsleitungen
(22) und (24) und mit dem Schwellwertspannungsgenerator
(20) verbunden. Durch Widerstände (R₁₁, R₁₃) und einen
normalerweise geöffneten Schalter (29) wird eine Einrichtung
gebildet, durch die das Ausgangssignal des Zählers (25) der
zu testenden Leitung (12) vorübergehend gestoppt wird.
Der Schwellwertgenerator (20) ist mit seinem direkten und
seinem komplementären Ausgang über Spannungsteiler-Widerstände
(R₈, R₉) (300 Ohm bzw. 100 Ohm) mit dem invertierenden Eingang
des Vergleichers (18) verbunden. Die Schwellwerte für den
Vergleicher (18) werden daher durch die Werte der Widerstände
(R₈) und (R₉) bestimmt. Zwischen den invertierenden Eingang
des Vergleichers (18) und das Massepotential ist ein Schwellwertpegelstabilisierungskondensator
(C₁) geschaltet.
Die Widerstände (R₁) und (R₂) haben 50 Ohm, die Widerstände
(R₃) und (R₄) haben 68 Ohm, die Widerstände (R₇) und (R₁₀) haben
130 Ohm, der Widerstand (R₁₁) hat 100 Ohm, der Kondensator
(C₁) hat 20 pf, der Kondensator (C₂) hat 0,1 mf, der Kondensator
(C₃) hat 2 pf und die Spannung (VTT) beträgt -2,4 Volt. Alle
Schaltungsausgänge sind als Differenzausgänge ausgelegt, so
daß das Rauschen der Schaltung minimiert wird.
In Fig. 2 ist die Einrichtung (10) zur Zeitbereich-Reflexionsmessung
dargestellt, die an dem gemeinsamen Anschluß (30) eines
48 : 1-Schlitz- oder -Segment-Multiplexers (32) angeschlossen
ist, welcher mit achtundvierzig 12 : 1-Kanal-Multiplexern (34)
verbunden ist, die ihrerseits mit den Ausgangsanschlüssen
(36) von 576 Verstärker/Detektoreinrichtungen einer Vielkanaltesteinrichtung
in Verbindung stehen, die die in Fig. 2 dargestellten
Komponenten enthalten. Der Schlitz- oder Segment-Multiplexer
(32) und die Kanal-Multiplexer (34) werden dazu verwendet,
selektiv die 576 Verstärker/Detektor-Anschlüsse (36) einzeln
selektiv mit dem gemeinsamen Anschluß (30) zu verbinden, während
die Kalibrierung der 576 Verstärker/Detektoreinrichtungen
erfolgt. Die Einrichtung (10) kann daher dazu verwendet werden,
die tatsächlichen Verzögerungen durch die verschiedenen Pfade
des Segment-Multiplexers (32) und der Kanal-Multiplexer (34)
zu bestimmen und sie während der Kalibrierung einzustellen.
In Fig. 3 ist eine Einrichtung (10) zur Zeitbereich-Reflexionsmessung
einer Leitung dargestellt, die in einer tragbaren derartigen
Einrichtung (38) enthalten ist und eine Steuerung (40)
und eine Anzeige (42) aufweist und über ein Verbindungskabel
(44) und einen Schalter (46) mit einer isolierten, zu testenden
Leitung (48) einer von dieser getrennten elektrischen Einrichtung
verbunden ist.
Beim Betrieb wird der Knotenpunkt (16) der Leitungsmeßeinrichtung
(10) mit der zu testenden Leitung (12) verbunden, bei welcher
es sich entweder um einen der 576 Pfade zwischen dem gemeinsamen
Anschluß (30) und den Verstärker/Detektoranschlüssen (36)
über den Segment-Multiplexer (32) und die Kanalmultiplexer
(34) (Fig. 2) oder einer zu testenden Leitung (48) einer getrennten
elektrischen Einrichtung (Fig. 3) handeln kann. Der Betrieb
der Einrichtung (10) kann beginnen mit dem Erzeugen des Ausgangssignals
des Spannungsvergleichers (18) auf einem hohen oder
niedrigen Pegel.
Angenommen, daß der Vergleicher (18) (an seinem direkten Ausgang)
sich anfänglich auf einem niedrigen Spannungswert befindet, dann
wird der Schwellwertgenerator (20) an seinem direkten Ausgang
genauso einen niedrigen Spannungswert aufweisen und einen
hohen Wert an seinem komplementären Ausgang. Aufgrund des
Spannungsteilereffektes des 300-Ohm-Widerstandes (R₈) und des
100 Ohm-Widerstandes (R₉) befindet sich am invertierenden Eingang
des Vergleichers (18) eine Schwellwertspannung auf ¾ des
hohen Spannungswertes, wie durch den hohen
Schwellwert (50) (gestrichelte Linie) in Fig. 4 dargestellt.
Befindet sich der Spannungsvergleicher (18) in einem niedrigen
Wert, so schalten dessen Komplementärausgänge nach einer
Zeitverzögerung durch die Verzögerungsleitung (22) und (24)
und die Laufzeitverzögerung durch die Differenzverstärker
(26) und (28) des Impulsflankengenerators (14) von einem niedrigen
auf einen hohen Wert, wodurch eine ansteigende Impulsflanke
erzeugt wird. Aufgrund des Spannungsteilereffektes zwischen
dem Widerstand (R₆) und der charakteristischen Impedanz der
zu testenden Leitung (12) steigt der resultierende Spannungswert
am Knotenpunkt (16) (V₁₆, in Fig. 4 durchgezogen dargestellt)
zunächst auf die Hälfte der Spannung zwischen dem hohen
und dem niedrigen Wert, wie durch den Punkt (52) in der Fig. 4
dargestellt.
Wenn die ansteigende, die zu testende Leitung entlanglaufende
Impulsflanke auf die Diskontinuität an deren offenem Ende trifft,
dann wird sie reflektiert und läuft zurück zum Knotenpunkt
(16). Da die Diskontinuität der Leitung (12) in einem elektrisch
geöffneten Stromkreis besteht, hat die reflektierte Impulsflanke
dieselbe Polarität wie die Original-Impulsflanke.
Wenn die reflektierte Impulsflanke am Knotenpunkt (16) ankommt,
was dem Punkt (54) in Fig. 4 entspricht, addiert sie sich
zu der bestehenden Spannung, was zu einem Spannungswert
voller Höhe führt. Die reflektierte Impulsflanke wird wegen
der angepaßten Impedanz des Impulsflankengenerators (14) und
der Leitung (12) und der niedrigen Eingangskapazität des Vergleichers
(18) absorbiert. Daher treten keine weiteren Reflexionen auf, welche
durch die ursprüngliche Impulsflanke hervorgerufen wären.
Wenn die reflektierte Impulsflanke am Knotenpunkt (16) ankommt
[und damit auch am nicht invertierenden Eingang des Spannungsvergleichers
(18) ], ändert sich das Ausgangssignal des Komparators
(18) von einem niedrigen auf einen hohen Wert, da die Spannung
an dem nicht invertierenden Eingang den Schwellwert überschreitet
(welcher ¾ der hohen Spannung entspricht), wie durch den Schnittpunkt
(56) in Fig. 4 dargestellt. Das hohe Ausgangssignal
des Vergleichers (18) bewirkt, daß der Schwellwertgenerator
(20) eine Schwellwertspannung erzeugt, welche auf ¼ des
hohen Spannungswertes liegt, als Folge der Umkehrung seines
direkten und komplementären Ausgangssignals und des Spannungsteilereffektes
der Widerstände (R₈) und (R₉). Dieser Zustand
ist durch den niedrigen Schwellwert (58) (gestrichelte Linie)
in Fig. 4 dargestellt.
Die durch die Verzögerungsleitungen (22) und (24) bewirkte
Verzögerung bestimmt die Zeit, in der der Impulsflankengenerator
(14) in den entgegengesetzten Zustand übergeht, nachdem der
Vergleicher (18) umgeschaltet hat. Dies ist notwendig, um
am Vergleichereingang Verzerrungen der Impulsflanken zu dämpfen,
bevor ein weiterer Vergleich erfolgt. Nach einer zeitlichen
Verzögerung durch die Verzögerungsleitungen (22) und (24)
erzeugen die Komplementärausgänge der Verstärker (26) und
(28) eine abfallende Impulsflanke, welche zunächst die Spannung
am Knotenpunkt (16) auf die Hälfte der Spannung zwischen
dem hohen und dem niedrigen Wert bringt, was wiederum eine
Folge des Spannungsteilereffektes ist, wie bereits oben erläutert
und als Punkt (60) in Fig. 4 dargestellt. Wenn die fallende
Impulsflanke, welche längs der Leitung (12) fortschreitet,
die Diskontinuität an deren offenem Ende erreicht, wird sie
mit derselben Polarität reflektiert, und die Spannung
am Knotenpunkt (16) fällt auf den absolut niedrigen Spannungswert.
Zu der gleichen Zeit ändert sich die Ausgangsspannung des
Vergleichers (18) auf einen niedrigen Wert, da die Spannung
an dessen nicht invertierendem Eingang negativ wird gegenüber
der niedrigen Schwellwertspannung (¼ des Wertes am invertierenden
Eingang, wie durch den Schnittpunkt (62) dargestellt.
Der niedrige Wert am Ausgang des Vergleichers (18) bewirkt,
daß sich der oben beschriebene Zyklus wiederholt. Der so hervorgerufene
Zyklus hat eine Periode, welche proportional ist zur
Laufzeitverzögerung der zu testenden Leitung (12). Genauer
bedeutet das, daß die Periode proportional ist zum Vierfachen
der Laufzeitverzögerung in der Leitung (12) zuzüglich einem
feststehenden Offset, welcher resultiert aus der Verzögerung
der Verzögerungsleitungen (22) und (24) und den Verzögerungen
des Vergleichers (18) und der Verstärker (26) und (28). Die
Oszillationsfrequenz wird durch den Zähler (25) gemessen.
Es kann ein einfacher Zähler verwendet werden, da er nur die
Frequenz oder Periode eines sich wiederholenden digitalen
Signals mißt. Qualitativ hochwertige Zeitintervallmeßeinrichtungen
der Art, wie sie für die Messung der ursprünglichen und der
reflektierten Impulsflanke verwendet werden, sind nicht notwendig.
Da es sich bei dem Ausgangssignal um eine Frequenz handelt,
ist der durch Zufall verteiltes Rauschen bedingte Fehler um
1/N reduziert, wobei N die Anzahl der Perioden ist, welche
durch den Zähler (25) gemessen werden, was zu einer kurzen
Meßzeit führt. Die Mittelwertbildung von unabhängigen Zeitintervallen
nach dem bekannten Stand der Technik würde N 2 Zeitintervalle
(und damit getrennte Messungen) benötigen, um dieselbe Genauigkeit
zu erhalten. Die Einrichtung (10) ist unanfällig gegen Verzerrungen
bei der Messung aufgrund leicht unterschiedlicher Impedanzen
der 50-Ohm-Leitungen (12), da die hohe und die niedrige Schwellwertspannung
bei 50% gesetzt sind, wo die Anstiegsgeschwindigkeiten
(Spannung/Zeit) der Verstärker (26) und (28) am größten
sind und wo auch der Spannungsvergleicher (18) die größte
Rauschunempfindlichkeit aufweist. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, daß, da nur die reflektierten Impulsflanken detektiert
werden, nicht jedoch die ursprünglichen und die reflektierten
Impulsflanken wie beim bekannten Stand der Technik, die Verzögerung
in der Detektierung der reflektierten Impulsflanke, nicht
jedoch die der ursprünglichen Impulsflanke, welche durch hohe
Verstärkeranstiegsgeschwindigkeiten und die Wirkung der begrenzten
Bandbreite der zu testenden Leitung einige erhebliche
Schwierigkeiten hervorruft. Zwischen den Messungen von verschiedenen
Leitungen (12) wird der Schalter (29) vorübergehend geschlossen,
nachdem eine neue Leitung (12) angeschlossen worden ist,
um irgendwelche Reflexionen zu unterdrücken.
Wenn die Einrichtung
in dem Vielkanaltester der Fig. 2 verwendet wird, werden die
576 Pfade durch den Segment-Multiplexer (32) und die Kanal-Multiplexer
(34) getrennt mit der Meßeinrichtung (10) zur Zeitbereich-
Reflexionsmessung verbunden. Die Verzögerung in einem
individuellen Pfad gegenüber einem gegebenen Kanalknoten (36)
wird dazu verwendet, den Kanal mit anderen Kanälen zu synchronisieren
durch ein Verfahren, bei dem ein Pfad durch den Multiplexer
zu einer gemeinsamen Synchronisationsschaltung aufgebaut wird.
Wenn eine tragbare Meßeinrichtung (38) zur Zeitbereich-Reflexionsmessung
verwendet wird, wie in Fig. 3 dargestellt, wird das
Schwingungsintervall, in dem der Schalter (32) geöffnet ist,
von dem Intervall abgezogen, in dem der Schalter (32) geschlossen
ist, und durch vier geteilt, um die Laufzeitverzögerung der
zu testenden Leitung (48) zu erhalten.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen, wenn die Meßeinrichtung
zur Zeitbereich-Reflexionsmessung verwendet wird, um eine Leitung
mit einer anderen Impedanz, z. B. 75 Ohm oder 100 Ohm zu messen,
kann die Impedanz des Impulsflankengenerators (16) durch Verwendung
eines Widerstandes (R₆) mit 72 Ohm bzw. 97 Ohm leicht
an die Impedanz der Leitung angepaßt werden.
Claims (25)
1. Verfahren zur genauen und schnellen Messung der Länge
einer zu testenden Leitung bis zu einer elektrischen Diskontinuität
in der Leitung durch Zuführen einer Impulsflanke an
ein Ende der Leitung durch einen Impulsflankengenerator und
Detektierung der von der Diskontinuität zu dem einen Ende
zurücklaufenden reflektierten Impulsflanke, gekennzeichnet
durch folgende Verfahrensschritte:
Auslösen der Erzeugung einer Impulsflanke nach einer vorgegebenen Zeit nach der Detektierung der reflektierten Impulsflanke, so daß der Impulsflankengenerator veranlaßt wird, die Impulsflanken mit einer Frequenz zu erzeugen, die umgekehrt proportional zur Summe einer Konstanten, multipliziert mit der Laufzeit der Impulsflanken in der Länge der Leitung und der vorgegebenen Zeit, ist und
Messen der besagten Frequenz.
Auslösen der Erzeugung einer Impulsflanke nach einer vorgegebenen Zeit nach der Detektierung der reflektierten Impulsflanke, so daß der Impulsflankengenerator veranlaßt wird, die Impulsflanken mit einer Frequenz zu erzeugen, die umgekehrt proportional zur Summe einer Konstanten, multipliziert mit der Laufzeit der Impulsflanken in der Länge der Leitung und der vorgegebenen Zeit, ist und
Messen der besagten Frequenz.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei
der Detektierung die Spannung an dem einen Ende der Leitung
mit einer Schwellwertspannung verglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erzeugung einer Impulsflanke die abwechselnde Erzeugung steigender
und fallender Impulsflanken enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schwellwertspannung umgeschaltet wird zwischen einem hohen
Schwellwert zur Detektierung einer ansteigenden reflektierten
Impulsflanke und einem niedrigen Schwellwert zur
Detektierung einer fallenden reflektierten Impulsflanke.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die elektrische Diskontinuität in einem offenen Leitungsende
besteht und daß der hohe Schwellwert nach der Detektierung
einer fallenden reflektierten Impulsflanke erzeugt wird und
daß der niedrige Schwellwert nach der Detektierung einer ansteigenden
reflektierten Impulsflanke erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
elektrische Diskontinuität in einem offenen Leitungsende besteht
und eine ansteigende Impulsflanke erzeugt wird, nachdem
eine fallende reflektierte Impulsflanke detektiert worden
ist, und eine fallende Impulsflanke erzeugt wird, nachdem
eine ansteigende Impulsflanke detektiert worden ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Impedanz des Impulsflankengenerators an die Impedanz der zu
testenden Leitung angepaßt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
hohen und niedrigen Schwellwerte in Bereichen hoher Anstiegsgeschwindigkeit
der durch den Impulsflankengenerator erzeugten
Impulsflanken liegen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schwellwerte bei ¼ und ¾ des Hochpegels des
Impulsflankengenerators liegen.
10. Einrichtung zur genauen und schnellen Messung der Länge
einer zu messenden elektrischen Leitung bis zu einer
elektrischen Diskontinuität in der Leitung, mit
einem Impulsflankengenerator (14) zur Erzeugung einer Impulsflanke an einem Ende der Leitung (12) und
einem Reflexionsdetektor (18, 20) zur Detektierung der von der Diskontinuität an das eine Ende der Leitung zurücklaufenden reflektierten Impulsflanke, dadurch gekennzeichnet,
daß die Impulsflanke den Impulsflankengenerator aktiviert, so daß dieser nach einer vorgegebenen Zeit nach der Detektierung der reflektierten Impulsflanke erneut eine Impulsflanke erzeugt, wodurch der Impulsflankengenerator die Impulsflanken mit einer Frequenz erzeugt, die umgekehrt proportional ist zur Summe einer Konstanten, multipliziert mit der Laufzeit der Impulsflanken durch die Länge der Leitung (12) und der vorgegebenen Zeit, und
daß ein Frequenzzähler (25) vorgesehen ist, durch den die besagte Frequenz gemessen wird.
einem Impulsflankengenerator (14) zur Erzeugung einer Impulsflanke an einem Ende der Leitung (12) und
einem Reflexionsdetektor (18, 20) zur Detektierung der von der Diskontinuität an das eine Ende der Leitung zurücklaufenden reflektierten Impulsflanke, dadurch gekennzeichnet,
daß die Impulsflanke den Impulsflankengenerator aktiviert, so daß dieser nach einer vorgegebenen Zeit nach der Detektierung der reflektierten Impulsflanke erneut eine Impulsflanke erzeugt, wodurch der Impulsflankengenerator die Impulsflanken mit einer Frequenz erzeugt, die umgekehrt proportional ist zur Summe einer Konstanten, multipliziert mit der Laufzeit der Impulsflanken durch die Länge der Leitung (12) und der vorgegebenen Zeit, und
daß ein Frequenzzähler (25) vorgesehen ist, durch den die besagte Frequenz gemessen wird.
1. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Reflexionsdetektor einen Schwellwertgenerator (20)
enthält, welcher eine Schwellwertspannung erzeugt, und einen
Spannungsvergleicher (18), welcher die Spannung an dem einen
Ende der Leitung mit der Schwellwertspannung vergleicht.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Impulsflankengenerator (14) abwechselnd ansteigende und
fallende Impulsflanken erzeugt.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schwellwertgenerator (20) die Schwellwertspannung zwischen einem hohen
Schwellwert (50), welcher verwendet wird, um eine ansteigende reflektierte
Impulsflanke zu detektieren, und einem niedrigen Schwellwert
(58), welcher verwendet wird, um eine abfallende reflektierte Impulsflanke
zu detektieren, umschaltet.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schwellwertgenerator (20) mit dem Ausgang des Spannungsvergleichers
(18) derart verbunden ist, daß er umgeschaltet wird, um den hohen
Schwellwert (50) zu erzeugen, nachdem der Spannungsvergleicher eine
fallende reflektierte Impulsflanke detektiert, und den niedrigen
Schwellwert (58) zu erzeugen, nachdem der Spannungsvergleicher eine
ansteigende reflektierte Impulsflanke detektiert.
15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schwellwertgenerator (20) einen Differenzverstärker enthält mit einem
direkten und einem komplementären Ausgang, welche über verschiedene
Widerstände (R₈, R₉) mit einem Knotenpunkt verbunden sind, so daß
der hohe Schwellwert (50) an dem Knotenpunkt erzeugt wird, wenn die
hohe Verstärkerausgangsspannung dem kleineren Widerstand (R₉) und
die niedrige Verstärkerausgangsspannung dem größeren Widerstand (R₈)
zugeführt wird, und der niedrige Schwellwert an dem Knotenpunkt erzeugt
wird, wenn die niedrige Verstärkerausgangsspannung an dem kleineren
Widerstand (R₉) und die höhere Verstärkerausgangsspannung an dem
größeren Widerstand (R₈) anliegt
16. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Impulsflankengenerator (14) eine ansteigende Impulsflanke erzeugt,
nachdem der Spannungsvergleicher (18) eine fallende reflektierte Impulsflanke
detektiert, und eine fallende Impulsflanke erzeugt, nachdem
der Spannungsvergleicher eine ansteigende reflektierte Impulsflanke
detektiert.
17. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Spannungsvergleicher (18) einen Differenzausgang
aufweist.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
das Signal vom Differenzausgang des Spannungsvergleichers
(18) über Differenzverzögerungsleitungen (22, 24) dem Impulsflankengenerator
(15) zugeführt wird.
19. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Impedanz des Impulsflankengenerators (14) an die Impedanz
der zu testenden Leitung angepaßt ist.
20. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Impulsflankengenerator (14) zwei parallel geschaltete
Verstärker (26, 28) aufweist sowie einen mit den Verstärkern
in Serie geschalteten Widerstand (R₆), der so geschaltet ist,
daß die Impedanz an die Impedanz der zu testenden Leitung
(12) angepaßt wird.
21. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die hohen (50) und niedrigen (58) Schwellwerte in Bereichen
großer Anstiegsgeschwindigkeit der durch den Impulsflankengenerator
erzeugten Impulsflanken liegen.
22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwellwerte bei ¼ und ¾ des Hochpegels des
Impulsflankengenerators (14) liegen.
23. Einrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen
mit dem invertierenden Eingang des Spannungsvergleichers (18)
verbundenen Stabilisierungskondensator (C₁).
24. Einrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die
Verwendung in einer Testeinrichtung mit einer Vielzahl von
Kanälen, die eine Multiplexeinrichtung (32, 34) mit einer
Vielzahl von jeweils mit einem gemeinsamen Anschluß (30) verbindbaren
Ausgangsanschlüssen (36) aufweist, wobei der
gemeinsame Anschluß (30) mit dem Impulsflankengenerator (10)
und jeder der Ausgangsanschlüsse (36) mit einem Verstärker-
und Detektorkanal verbunden ist und die zu testende Leitung
ein Pfad durch die Multiplexeinrichtung (32, 34) zu einem der
Ausgangsanschlüsse ist.
25. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung in einer tragbaren Anordnung enthalten ist
und eine Anzeigeeinrichtung und Mittel zum Verbinden des Impulsflankengenerators
(10) mit verschiedenen elektrischen
Leitungen aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/852,842 US4734637A (en) | 1986-04-16 | 1986-04-16 | Apparatus for measuring the length of an electrical line |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3712780A1 DE3712780A1 (de) | 1987-10-22 |
DE3712780C2 true DE3712780C2 (de) | 1989-11-09 |
Family
ID=25314366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873712780 Granted DE3712780A1 (de) | 1986-04-16 | 1987-04-15 | Verfahren und vorrichtung zur messung der laenge einer elektrischen leitung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4734637A (de) |
JP (1) | JPH0621786B2 (de) |
CA (1) | CA1260540A (de) |
DE (1) | DE3712780A1 (de) |
FR (1) | FR2597608B1 (de) |
GB (1) | GB2189364B (de) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62142281A (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-25 | Fujitsu Ltd | ケ−ブル遅延時間測定方法 |
US4914394A (en) * | 1986-07-31 | 1990-04-03 | Electromagnetic Techology, Inc. | Pocket-size time domain reflectometer |
US4853950A (en) * | 1987-10-29 | 1989-08-01 | 3Com Corporation | Impedance measuring apparatus for R.F. baseband signals over two wire telephone lines |
EP0391312A3 (de) * | 1989-04-03 | 1992-03-18 | International Business Machines Corporation | System und Verfahren zur Bestimmung von Kabelmerkmalen |
US5068614A (en) * | 1990-11-05 | 1991-11-26 | Tektronix, Inc. | Swept frequency domain relectometry enhancement |
US5162743A (en) * | 1990-11-09 | 1992-11-10 | Cray Research, Inc. | Method and apparatus for optimizing the electrical length of a signal flow path |
SE470439B (sv) * | 1992-08-07 | 1994-03-07 | Ericsson Telefon Ab L M | Metod att bestämma den fysikaliska längden hos en telefonlinje |
DE19726539C2 (de) * | 1997-06-23 | 2001-09-27 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Lokalisierung eines Kurzschluß oder Kabelbruchs in einem Bus-System |
US6105157A (en) * | 1998-01-30 | 2000-08-15 | Credence Systems Corporation | Salphasic timing calibration system for an integrated circuit tester |
US6133725A (en) * | 1998-03-26 | 2000-10-17 | Teradyne, Inc. | Compensating for the effects of round-trip delay in automatic test equipment |
DE19913954A1 (de) * | 1999-03-26 | 2000-09-28 | Nokia Mobile Phones Ltd | Verfahren zur Ermittlung der Position einer in einem Antennenpfad vorhandenen Fehlstelle sowie Kommunikationsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
FR2808140B1 (fr) * | 2000-04-20 | 2002-07-05 | St Microelectronics Sa | Circuit de detection de signaux electriques a une frequence determinee |
US6856138B2 (en) * | 2002-07-23 | 2005-02-15 | Fluke Corporation | Time-domain reflectometer for testing terminated network cable |
DE10259680B4 (de) | 2002-12-18 | 2005-08-25 | Aloys Wobben | Rotorblatt einer Windenergieanlage |
US7711975B2 (en) * | 2004-12-30 | 2010-05-04 | Intel Corporation | Universal serial bus adaptive signal rate |
JP4679663B2 (ja) * | 2007-04-20 | 2011-04-27 | ヴェリジー(シンガポール) プライベート リミテッド | 時間領域反射応答情報を取得する装置、方法、およびコンピュータプログラム |
US8988081B2 (en) | 2011-11-01 | 2015-03-24 | Teradyne, Inc. | Determining propagation delay |
US9279857B2 (en) | 2013-11-19 | 2016-03-08 | Teradyne, Inc. | Automated test system with edge steering |
EP3371611B1 (de) * | 2016-11-11 | 2020-12-30 | LEONI Kabel GmbH | Verfahren und messanordnung zur überwachung einer leitung |
US10564219B2 (en) | 2017-07-27 | 2020-02-18 | Teradyne, Inc. | Time-aligning communication channels |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE935803C (de) * | 1952-08-28 | 1955-12-01 | Brown Ag | Verfahren und Anordnung zur Fehlerortsbestimmung auf elektrischen Leitungen |
US3842370A (en) * | 1973-02-22 | 1974-10-15 | Hughes Aircraft Co | Coaxial trapatt oscillator operable at a fixed frequency and at a high efficiency |
US4135397A (en) * | 1977-06-03 | 1979-01-23 | Krake Guss L | Level measuring system |
JPS5413139A (en) * | 1977-06-27 | 1979-01-31 | Automob Antipollut & Saf Res Center | Wire trouble shooting device |
GB1602855A (en) * | 1978-05-11 | 1981-11-18 | Post Office | Apparatus for detecting and indicating the location of impedance irregularities in a transmission line |
JPS62142281A (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-25 | Fujitsu Ltd | ケ−ブル遅延時間測定方法 |
-
1986
- 1986-04-16 US US06/852,842 patent/US4734637A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-04-13 GB GB8708848A patent/GB2189364B/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-14 CA CA000534622A patent/CA1260540A/en not_active Expired
- 1987-04-15 DE DE19873712780 patent/DE3712780A1/de active Granted
- 1987-04-16 FR FR878705442A patent/FR2597608B1/fr not_active Expired
- 1987-04-16 JP JP62094281A patent/JPH0621786B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8708848D0 (en) | 1987-05-20 |
US4734637A (en) | 1988-03-29 |
CA1260540A (en) | 1989-09-26 |
FR2597608A1 (fr) | 1987-10-23 |
GB2189364A (en) | 1987-10-21 |
FR2597608B1 (fr) | 1989-11-03 |
GB2189364B (en) | 1990-06-06 |
JPH0621786B2 (ja) | 1994-03-23 |
JPS631912A (ja) | 1988-01-06 |
DE3712780A1 (de) | 1987-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3712780C2 (de) | ||
DE60111263T2 (de) | Kalibrierung von einseitig abgeschlossenen kanälen zur erzielung differentielles signal-niveau | |
DE10082751C2 (de) | Zeitkalibrierverfahren für IC-Tester und das Kalibrierverfahren verwendender IC-Tester mit Kalibrierfunktion | |
DE3217861C2 (de) | ||
DE3490412T (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen der Größe einer Kapazität | |
DE3332152C2 (de) | ||
DE3623136C2 (de) | ||
DE1541868C3 (de) | Prüfgerät für elektronische Bauteile | |
DE102006052843A1 (de) | Jittermessvorrichtung, Jittermessverfahren und Prüfvorrichtung | |
DE102006052842A1 (de) | Jittermessvorrichtung, Jittermessverfahren und Prüfvorrichtung | |
DE2355517B2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Feststellen des Auftretens einer erwarteten digitalen Signalfolgeart | |
EP0457868A1 (de) | Anordnung zur verarbeitung von sensorsignalen. | |
DE1766637A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Messung von Koronaausloesungs- und Koronaloeschungsspannungen | |
DE3026714C2 (de) | ||
DE2827422A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zum messen von kennwerten von nachrichtenuebertragungseinrichtungen | |
DE2547746C3 (de) | Vorrichtung zur Bildung des arithmetischen Mittelwertes einer Meßgröße | |
DE2305204C3 (de) | Schaltungsanordnung zum Umwandeln eines Eingangssignals in einen logarithmischen Wert | |
DE3801223C2 (de) | Gerät zum automatischen Prüfen von elektronischen Schaltungen und zum Durchführen von Zeitmessungen | |
DE10137128A1 (de) | Testvorrichtung zum Testen von Testobjekten und Verfahren zum Übermitteln eines Testsignals | |
DE2949467C2 (de) | Verfahren zur Messung von Widerständen, Widerstandsdifferenzen und zum Fehlerorten | |
DE3403637A1 (de) | Verfahren und verzoegerungseinheit zur erzeugung eines verzoegerten ausgangssignals | |
DE3220014C2 (de) | ||
DE60020461T2 (de) | Apparat und Methode zum Messen der Impedanz von Teilnehmerschleife-Schnittstellenleitungen | |
DE2912264A1 (de) | Verfahren und geraet zur phasenempfindlichen ermittlung | |
DE3230208C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |