DE1013359B

DE1013359B - Arrangement for troubleshooting large-length cables using the pulse reflection method

Info

Publication number: DE1013359B
Application number: DEC9981A
Authority: DE
Inventors: Jean Oudin; Georges Comte
Original assignee: Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1953-12-17
Filing date: 1954-09-21
Publication date: 1957-08-08

Description

Anordnung zur Fehlersuche bei Kabeln großer Länge mit Hilfe der Impulsreflexionsmetho de Zusatz zum Patent 1001761 Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Anordnung zur Fehlersuche bei Kabeln großer Länge nach dem Patent 1001761.Arrangement for troubleshooting long cables using the pulse reflection method de Addition to patent 1001761 The invention relates to an improvement in the arrangement for troubleshooting long cables according to patent 1001761.

Mit der Anordnung nach dem Hauptpatent, die nach der Impulsreflexionsmethode arbeitet, kann die Reichweite von Impulsechomessern für die Fehlersuche bei Leitungen oder Kabeln von großer Länge dadurch vergrößert werden, daß der Rauschspannungspegel im Anzeigegerät gegenüber den Echoimpulsen herabgesetzt wird, indem in der quadratisch gleichrichtenden Brücke die Echofunktion mit dem Dirac-Impuls multikativ gemischt und über ein integrierendes Netzwerk gegeben wird. With the arrangement according to the main patent, which is based on the pulse reflection method works, the range of pulse echo meters for troubleshooting lines or cables of great length are increased by reducing the noise voltage level in the display device compared to the echo pulses is reduced by in the square rectifying bridge mixed the echo function with the Dirac impulse multicative and is given via an integrating network.

Die Anordnung nach dem Hauptpatent enthält einen Hauptgenerator für Gleichstromimpulse; einen Differentialkreis, über den die Impulse des Hauptgenerators dem Kabel zugeführt werden und mit dem die Eingangsklemmen eines Verstärkers so verbunden sind, daß keine Energie unmittelbar vom Generator auf die Eingangsklemmen übertragen wird, sondern die Echospannungen des Kabels an die Eingangsklemmen geführt sind; einen Hilfsgenerator für Gleichstromimpulse; einen Leitoszillator, der eine sinusförmige periodische Spannung liefert; Mittel zum Synchronisieren des Hauptgenerators durch die erwähnte sinusförmige Spannung; einen durch einen Elektromotor angetriebenen rotierenden Phasenschieber; Mittel zum Zuführen der sinusförmigen Spannung an die Eingangsklemmen des Phasenschiebers; Mittel zum Synchronisieren der durch den Hilfsgenerator erzeugten Impulse mit der Ausgangsspannung des Phasenschiebers; Mittel, um die im Hilfsgenerator erzeugten Impulse dem Verstärker zuzuführen; eine durch den Ausgangsstrom des Verstärkers gespeiste Gleichstrombrücke; ein durch den erwähnten Elektromotor synchron angetriebenes Anzeigegerät und Mittel, um die am Ausgang der Gleichricbterbrücke vorhandenen Spannungen dem Anzeigegerät über ein Tiefpaßfilter zuzuführen. The arrangement according to the main patent contains a main generator for DC pulses; a differential circuit through which the pulses from the main generator are fed to the cable and with which the input terminals of an amplifier so are connected that no energy directly from the generator to the input terminals is transmitted, but the echo voltages of the cable are fed to the input terminals are; an auxiliary generator for direct current pulses; a master oscillator, the one supplies sinusoidal periodic voltage; Means for synchronizing the main generator by the aforementioned sinusoidal voltage; one driven by an electric motor rotating phase shifter; Means for supplying the sinusoidal voltage to the Input terminals of the phase shifter; Means for synchronizing the signals generated by the auxiliary generator generated pulses with the output voltage of the phase shifter; Means to the im Auxiliary generator to supply generated pulses to the amplifier; one through the output current the amplifier fed DC bridge; one by the mentioned electric motor synchronously driven display device and means to the output of the Gleichricbterbrücke supply existing voltages to the display device via a low-pass filter.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die bei der Anordnung nach dem Hauptpatent benutzte Brückenschaltung mit Gleichrichtern nur für Signale von geringer Amplitude verwendbar ist und daß eine Verbesserung im Sinne einer Auswertung der Echosignale mit einem verhältnismäßig hohen Pegel erreichbar ist, wenn die Gleichrichterbrücke durch eine wirkungsvollere Einrichtung ersetzt wird. The invention is based on the knowledge that the arrangement Bridge circuit used according to the main patent with rectifiers for signals only of low amplitude can be used and that an improvement in the sense of an evaluation the echo signals with a relatively high level can be achieved when the rectifier bridge replaced by a more effective facility.

Erfindungsgemäß wird an Stelle der Gleichrichterbrücke eine Vaknumröhre mit zwei Gittern vorgesehen, von denen das eine mit dem Ausgang des Verstärkers und das andere mit konstanter Gleichspannung vorgespannte Gitter über einen Transformator und das Potentiometer mit dem Ausgang des zweiten Generators verbunden ist, und die Anode der Vakuum röhre wird einerseits an das Tiefpaßfilter der Aufzeichnungseinrichtung und andererseits an ein durch Widerstand und Kondensator gebildetes integrierendes Netzwerk angeschlossen. According to the invention, a vacuum tube is used instead of the rectifier bridge provided with two grids, one of which with the output of the amplifier and the other constant voltage biased grid through a transformer and the potentiometer is connected to the output of the second generator, and the anode of the vacuum tube is on the one hand to the low-pass filter of the recording device and on the other hand to an integrating one formed by a resistor and a capacitor Network connected.

Eine Anordnung nach der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung als Ausführungsbeispiel erläutert. An arrangement according to the invention is described below with reference to the drawing explained as an exemplary embodiment.

Fig. 1 ist ein grundsätzliches Schaltschema; Fig. 2 zeigt ein zur Erläuterung der Wirkungs weise dienendes Diagramm. Fig. 1 is a basic circuit diagram; Fig. 2 shows a for Explanation of the mode of action serving diagram.

Schaltelemente, die praktisch die gleiche Aufgabe wie im Hauptpatent haben, sind mit den Bezugszeichen der Zeichnung des Hauptpatents versehen. Switching elements that practically do the same job as in the main patent are provided with the reference numbers from the drawing of the main patent.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung enthält eine Vakuumröhre 22, deren erstes Gitter 23 mit Hilfe einer Gleichspannungsquelle 24 vorgespannt ist und die durch den Verstärker 7 verstärkte Echosignale erhält. Die von dem Generator 10 über das Potentiometer 11 kommenden Impulse werden mit positiver Polarität dem zweiten Gitter 25 der Röhre 22 über einen Transformator 26 zugeführt. Das Gitter 25 wird durch eine Gleichspannungsquelle 27 auf ein konstantes Potential gebracht. Im Anodenkreis 28 der Röhre 22 liegen als integrierendes Netzwerk ein Widerstand 29 und ein Kondensator 30. Der Widerstand 29 dient auch als Belastungswiderstand für die Speisung der Anode der Röhre 22 durch eine Anodenspannungsquelle 31. The circuit shown in Fig. 1 includes a vacuum tube 22, the first grid 23 of which is biased with the aid of a DC voltage source 24 and which receives echo signals amplified by the amplifier 7. The ones from the generator 10 impulses coming through the potentiometer 11 have positive polarity second grid 25 of the tube 22 via a transformer 26 supplied. The grid 25 is brought to a constant potential by a DC voltage source 27. A resistor is located in the anode circuit 28 of the tube 22 as an integrating network 29 and a capacitor 30. The resistor 29 also serves as a load resistor for feeding the anode of the tube 22 from an anode voltage source 31.

Die Anode 28 der Röhre 22 ist ferner mit dem Tiefpaßfilter 13 verbunden, auf den der Verstärker 14 und das Aufzeichnungsgerät 15 folgen. The anode 28 of the tube 22 is also connected to the low-pass filter 13, followed by amplifier 14 and recorder 15.

Der Motor 8 treibt den Phasenschieber 3 und die Aufzeichnungseinrichtung 15 an. Zwischen den Motor 8 und die von ihm angetriebenen Teile sind die Untersetzungsgetriebe 9 und 16 geschaltet. The motor 8 drives the phase shifter 3 and the recording device 15 at. The reduction gears are located between the motor 8 and the parts driven by it 9 and 16 switched.

Die Wirkungsweise einer solchen Einrichtung ist in Fig. 2 veranschaulicht. Das in Fig. 2 a dargestellte Diagramm zeigt eine Periode der Echospannung g (t), die am Eingang des Kabels auftritt, wenn man diesem einen Impuls J (t) aus dem Generator 2 zuführt. Das Diagramm der Fig. 2 b zeigt die zeitliche Änderung des von dem Generator 10 erzeugten Steuerimpulses, wie er an dem Gitter 25 der Röhre 22 zugeführt wird. The mode of operation of such a device is illustrated in FIG. The diagram shown in Fig. 2a shows a period of the echo voltage g (t), which occurs at the entrance of the cable when you get this one pulse J (t) from the generator 2 feeds. The diagram in FIG. 2 b shows the change over time from the generator 10 generated control pulse, as it is fed to the grid 25 of the tube 22.

Dieser Impuls ist um die Zeit 0 gegen den Periode anfang jedes Echosignals q9 (t) verzögert. Wenn er an dem Gitter 25 auftritt, steigt die Verstärkung der Röhre22, die normalerweise infolge der gewählten Gittervorspannung 27 klein ist, plötzlich an, so daß in dem Anodenkreis der Röhre 22 ein kurzer Stromimpuls hervorgebracht wird, dessen Amplitude eine lineare Funktion des Wertes ist, den das Echosignal 9 (t) in der Nähe des Zeitpunktes hat, wo der Augenblickswert des Steuerimpulses sein Maximum durchläuft. Folglich entsteht am Kondensator 30 eine Spannung, deren Wert praktisch dem Wert im erwähnten Augenblick proportional ist. Diese Spannung bleibt wegen der Zeitkonstanten des durch den Kondensator30 und denWiderstand29 gebildetenSystems eine gewisse Zeit an den Klemmen des Kondensators 30. Die Zeitkonstante wird dabei genügend klein gewählt, damit die Spannung nicht während einer ganzen Periode des Leitoszillators 1 bleibt.This pulse is at time 0 against the beginning of the period of each echo signal q9 (t) delayed. When it occurs at the grating 25, the gain of the increases Tube 22, which is normally small due to the selected grid bias 27, suddenly, so that a short current pulse is produced in the anode circuit of the tube 22 whose amplitude is a linear function of the value that the echo signal 9 (t) near the point in time where the instantaneous value of the control pulse has passes through its maximum. As a result, a voltage arises across the capacitor 30, whose Value is practically proportional to the value at the moment mentioned. This tension remains because of the time constants of the through the capacitor 30 and the resistor 29 formed system a certain time at the terminals of the capacitor 30. The time constant is chosen to be sufficiently small so that the tension does not last for a whole Period of master oscillator 1 remains.

Mit dem folgenden vom Generator 2 erzeugten Im puls wird das Echosignal , (t) ohne Änderung der Wellenform oder Phase wiederholt, aber dieses Mal hat der Augenblickswert oder die augenblickliche Amplitude des Steuerimpulses an 10 und 11 seinen Höchstwert erreicht, der im Hinblick auf die Kurve des Echosignals wegen der durch den vom Motor 8 angetriebenen Phasenschieber bewirkten Phasenverschiebung leicht phasenverschoben ist, so daß die an den Klemmen des Kondensators 30 entstehende Spannung im Anodenkreis der Röhre 22 eine Amplitude erhält. die eine Funktion von dem Wert ri (t + T + J t) des Echosignals ist, u-elches wegen der Periodizität dieses Signals gleich a (t + I t) ist. Da die Lage zur Zeit des Steuerimpulses bei jeder neuen Periode des Oszillators 1 um den kleinen Zuwads - P zunimmt, werden von dem Kondensator dreißig Spannungen gespeichert, die aufeinanderfolgend proportional sind zu cm (t), e (t+St), Q (t+2Jt), ,(t+3Jt)... Die über das Tiefpaßfilter 13 und den Verstärker 14 durch die entsprechend dem Verlauf der Kurve ç (t) mit sehr dicht benachbarten Punkten aufeinander folgenden Spannungen gesteuerte Aufzeichnungseinridtung 15 liefert eine Kurve, welche der Echokurve gleicht und durch das Grundgeräusch oder die anderen Störungen um so weniger gestört ist. je länger die Zeit war, in der ihre Aufzeichnung durchgeführt wurde. With the following pulse generated by the generator 2, the echo signal is , (t) repeated without changing the waveform or phase, but this time the Instantaneous value or the instantaneous amplitude of the control pulse at 10 and 11 his Maximum value reached in terms of the curve of the echo signal because of the phase shift caused by the phase shifter driven by the motor 8 is slightly out of phase, so that the resulting at the terminals of the capacitor 30 Voltage in the anode circuit of the tube 22 receives an amplitude. which is a function of is the value ri (t + T + J t) of the echo signal, u-elches because of the periodicity of this Signal is equal to a (t + I t). Since the situation at the time of the control pulse for each new period of the oscillator 1 by the small increment - P increases, will be of the Capacitor stored thirty voltages, successively proportional are to cm (t), e (t + St), Q (t + 2Jt),, (t + 3Jt) ... The ones via the low-pass filter 13 and the amplifier 14 by corresponding to the course of the curve ç (t) with very tight adjacent points of successive voltages controlled recording interference 15 provides a curve which is similar to the echo curve and through the background noise or the other disturbances are all the less disturbed. the longer the time was in which their recording was carried out.

Claims

Arrangement working with echo pulses to determine irregularities and defects in cables of great length according to patent 1001761, thereby marked, that in place of the rectifier bridge (12, Fig. 1 main patent) a vacuum tube (22) is provided with two grids, one of which (23) with the output of the first amplifier (7) and the other biased with constant DC voltage Grid (25) via a transformer (26) and the potentiometer (11) with the output of the second generator (10) is connected, and that the anode (28) of the vacuum tube (22) on the one hand to the low-pass filter (13) of the recording device (15) and on the other hand to an integrating one formed by a resistor (29) and a capacitor (3û) Network is connected.