DE3924763C2 - Prüfeinrichtung für mehradrige elektrische Kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrischen Prüfung mehradriger, elektrischer, mit Steckern verbundener Kabel.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE 28 11 154 bekannt. Bei dieser Einrichtung werden die beiden Anschlußenden und die Adern eines zu prüfenden Kabels direkt mit der Prüfeinrichtung verbunden. Damit ist es bei einer solchen Einrichtung nicht möglich, bereits verlegte Kabel, insbesondere solche größerer Länge zu prüfen. Bei derartigen Kabeln muß die seit langem bekannte Prüfmethode angewandt werden, bei der eine Verbindung zwischen den beiden Anschlußenden einer Ader hergestellt und der Durchgang und die Anschlußzuordnung von zwei Personen geprüft werden.

Aus der US 4 445 086 ist die Verwendung eines Schrittschalt-Prüfsignalgebers innerhalb einer Prüfeinrichtung bekannt, die mit einem ersten Widerstandsnetzwerk direkt verbunden und mit einem zweiten Widerstandsnetzwerk über das zu prüfende Kabel verbindbar ist.

Aus der DE-AS 19 53 785 ist es bekannt, bei einer Prüfeinrichtung zwei Widerstandsnetzwerke am einen Ende auf jeweils einen gemeinsamen Punkt zu führen und jedem Widerstandsnetzwerk einen Meßwiderstand zuzuordnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfeinrichtung zu schaffen, mittels der ein mehradriges Kabel mit möglichst geringem Personalaufwand automatisch geprüft werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der vorgeschlagenen Ausbildung wird das zu prüfende Kabel am einen Ende an die Prüfeinrichtung angeschlossen. Am anderen, entfernt liegenden Ende des Kabels wird das zweite Widerstandsnetzwerk angeschlossen. Damit ist jeder Ader ein bestimmter Widerstand im ersten und zweiten Widerstandsnetzwerk zugeordnet bzw. aufgeprägt. Die an den gleichen Widerständen der beiden Widerstands­ netzwerke auftretenden Spannungsabfälle können mittels der Komparatorschaltung erfaßt und ausgewertet werden. Der entscheidende Vorteil liegt darin, daß der gemeinsame Verbindungspunkt des zweiten, an das entfernte Kabelende angeschlossenen Widerstandsnetzwerks mit der leitenden Abschirmung eines Kabels verbunden werden kann. Diese Abschirmung ist an dem einen, an die Prüfeinrichtung angeschlossenen Ende des Kabels mit der Komparatorschaltung verbunden.

Bei der Durchführung einer Prüfung werden also die beiden Kabelenden in der beschriebenen Weise angeschlossen , d. h. daß auf das andere, entfernte Kabelende ein das zweite Widerstandsnetzwerk beinhaltender Teststecker gesteckt wird. Danach kann die Prüfung des Kabels von der Prüfeinrichtung aus erfolgen. Diese Prüfung kann von einer Person durchgeführt werden.

Bei Kabeln, die keine Abschirmung haben, kann die Verbindung vom Schrittschalt-Prüfsignalgeber zum ersten Widerstand des ersten und zweiten Widerstandsnetzwerks innerhalb der Prüfeinrichtung unterbrochen werden. Gleich­ zeitig wird innerhalb der Prüfeinrichtung eine Verbindung vom Anschluß der ersten Ader zur Komparatorschaltung hergestellt. Dadurch kann zwar diese erste Ader einzeln nicht geprüft werden, ergibt jedoch die Prüfung, daß alle anderen Adern einwandfrei sind, kann der Schluß gezogen werden, daß auch die erste Ader einwandfrei ist. Eine entsprechende Verbindung wird im ersten Widerstands­ netzwerk hergestellt.

Bei der Prüfung eines Kabels ohne Abschirmung und Verbindung des ersten Widerstands des ersten und zweiten Widerstands­ netzwerks zur Komparatorschaltung können diese Widerstände auch kurzgeschlossen werden, so daß sich hinsichtlich der ermittelten Spannungen keine Unterschiede zum Prüfvorgang bei Kabeln mit Abschirmung ergeben.

In Abhängigkeit von der Länge der verwendeten Kabel kann es zweckmäßig sein, dem ersten Widerstandsnetzwerk ein Potentiometer nachzuschalten, um eine Widerstandsanpassung an den Widerstand der Adern zu bewirken.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung, die ein Schaltbild der Prüfeinrichtung zeigt, beispielsweise erläutert.

Die nachstehend beschriebene Prüfeinrichtung dient zur Prüfung von bis zu 9-adrigen Kabelverbindungen mit oder ohne Abschirmung, insbesondere von PC-Verbindungen. Als Spannungsquelle der Einrichtung dient eine 9V-Batterie. Das Gerät besteht im wesentlichen aus drei Teilen, nämlich einer Prüfelektronik mit Bedienungs- und Anzeigelementen, einem ersten Widerstandsnetzwerk R1 bis R9 und Anschlüssen für einen Prüfling C, ein 9-adriges Kabel, und einem ein zweites Widerstandsnetzwerk R10 bis R18 beinhaltenden Teststecker T.

Das erste Widerstandsnetzwerk besteht aus parallelgeschalteten Widerständen R1 bis R9, die unterschiedliche Widerstandswerte haben. Das zweite Widerstandsnetzwerk mit den Widerständen R10 bis R18 ist entsprechend ausgebildet. Das zu prüfende Kabel C wird am einen Ende E1 mit der Prüfeinrichtung verbunden und am anderen Ende mit dem Teststecker T abge­ schlossen. Die Widerstände R10 bis R18 im zweiten Wider­ standsnetzwerk sind über den gemeinsamen Verbindungspunkt S2 und die Kabelabschirmung SH mit der Prüfeinrichtung verbunden, obwohl nicht gezeigt, verläuft diese Verbindung über die Abschirmung SH zum einen Kabelende E1 und innerhalb der Prüfeinrichtung zu einem Schalter SW, mit dem auch der gemeinsame Verbindungspunkt S1 der Widerstände R1 bis R9 des ersten Widerstandsnetzwerks verbunden ist.

Die Verbindungen der Prüfeinrichtung mit den beiden Wider­ standsnetzwerken sind je Ader durch Dioden D1 bis D9 und D10 bis D18 entkoppelt. Beide Widerstandsnetzwerke sind mit einem Schrittschalt-Prüfsignalgeber und einer Komparatorschaltung verbunden, die noch näher erläutert wird.

Es wird nun der Prüfvorgang für das Kabel C beschrieben. Die Prüfelektronik wird mittels eines Schalters E in Betrieb gesetzt. Durch Betätigen des Schalters E wird Spannung an die Prüfelektronik gelegt und damit für einen Zähler IC2 und zwei FLIP-FLOPs FF1 und FF2 ein POWER-ON-RESET ausgelöst und ein Taktgenerator IC3 beginnt Zählimpulse zu erzeugen. Der H-Zustand des invertierenden Ausgangs des FF1 läßt eine rote LED rt leuchten und sperrt zugleich den Zählvorgang des Schrittsignal-Prüfsignalgebers, der aus dem Taktgenerator IC3, dem Zähler IC2 und einem Dezimaldecoder IC5 besteht. Eine LED-Anzeige steht damit auf Null. Durch Drücken eines Tasters P wird ein kurzer Impuls an den Setzeingang des FF1 gelegt. Das Setzen des FF1 hat folgende Auswirkungen:

• 1. Die rote LED rt erlischt;
• 2. Eine grüne LED gn beginnt zu leuchten;
• 3. Das FF2 wird durch einen Impuls H am J-Eingang zum Setzen vorbereitet;
• 4. Die Sperrung des Zählers IC2 wird aufgehoben.

Mit dem nächsten H-Impuls eines Taktgenerators IC3 beginnt ein Durchlauf des Schrittschalt-Prüfsignalgebers IC2, IC5.

Das Prinzip des Prüfvorganges besteht darin, daß jeder Kabelader A1 bis A9 ein ganz bestimmter, individueller ohmscher Widerstand im Kiloohmbereich entsprechend dem zweiten Widerstandsnetzwerk aufgeprägt wird. Dieser Widerstand liegt im Kiloohmbereich, damit der Gesamtwider­ stand, der auch vom Widerstand der jeweiligen Kabelader abhängt, möglichst wenig beeinflußt wird. Durch diesen Gesamtwider­ stand ist auch die Länge eines zu prüfenden Kabels begrenzt. Beim Prüfvorgang werden nacheinander die Widerstandswerte R1 bis R9 mit den entsprechenden von R10 bis R18 verglichen. Der Vergleich der einzelnen Widerstände erfolgt durch Messung der Spannungsabfälle an Meßwiderständen R19 und R20, die innerhalb der Komparatorschaltung jeweils den beiden Widerstandsnetzwerken zugeordnet sind. Sind in einer bestimmten Prüfsituation die Spannungen UR19 und UR20 gleich, so sind auch die durchflossenen Widerstände gleich. Dieser Zustand ist nur möglich, wenn die entsprechende Ader und deren Schluß auch hinsichtlich der Zuordnung einwandfrei ist.

Ist keine galvanische Verbindung zum jeweiligen Widerstand R10 bis R18 vorhanden, so ist UR20 gleich "0". Besteht eine Berührung zu einer benachbarten Kabelader, so ergibt sich eine Parallelschaltung von zwei Widerständen im Teststecker T, und die Spannung UR20 ist wesentlich größer als die Vergleichsspannung UR19. Bei Vertauschen z. B. der Anschlüsse der Adern A2 und A9 wird der Prüfvorgang bei beiden Adern unterbrochen. Ohne Vertauschung und bei galvanischer Unter­ brechung beider Adern ergibt sich dasselbe Prüfergebnis. Es ist dann eine manuelle Prüfung der einzelnen Adern erfor­ derlich. Gerade die Berührung nicht benachbarter Anschlüsse der Adern kann erfaßt werden. Beim Stand der Technik gelingt dies nur mit großem Aufwand, da alle Adern mit den anderen einzeln auf Berührung geprüft werden müssen.

Die an den Meßwiderständen R19 und R20 auftretenden Spannungen werden innerhalb der Komparatorschaltung durch zwei identische Operationsverstärker IC8 verstärkt. Bei einwandfreier Verbindung innerhalb des Kabels C liefern beide Verstärkerausgänge den logischen Wert L, im Fehler­ fall liefert einer der beiden Ausgänge das Signal H.

In der nachfolgenden Logik, die drei NOR-Glieder umfaßt, werden die Verstärkerausgänge derart miteinander verknüpft, daß im Fehlerfall innerhalb einer Zählerpause am Ausgang 10 des IC6 der Zustand L anliegt. Durch die drei nach­ folgenden NOR-Glieder erfolgt ein Rücksetzen des FF1 und des FF2. Dadurch wird der Prüfvorgang gestoppt. Der Zähler IC2 bleibt genau bei dem Wert stehen, der der defekten Kabel­ aderverbindung entspricht.

Damit wird in der LED Anzeige die der entsprechenden Ader zugeordnete Zahl wiedergegeben. Gleichzeitig leuchtet auch die rote LED rt auf.

Der Prüfvorgang kann durch erneutes Betätigen des Tasters T fortgesetzt werden. Es leuchtet wieder die grüne LED gn auf, bis ein neuer Fehler auftritt. Erscheint in der LED Anzeige wieder die gleiche Zahl, so kann darauf geschlossen werden, daß die betreffende Ader des Kabels keinen galvanischen Kontakt hat.

Leuchtet nach dem zweiten Starten nach kurzem Aufleuchten der grünen LED gn gleich wieder die rote LED rt auf, und die Anzeige hat sich nur um einen Wert erhöht, so kann man darauf schließen, daß ein metallischer Kontakt zwischen zwei benachbarten Adern besteht. Es kann sich aber auch um zwei benachbarte stromlose Adern handeln, was jedoch relativ selten vorkommt. Werden zwei nicht benachbarte Kabeladern als Fehler geortet, kann man auf eine Berührung der betreffenden Adern oder auch zwei unabhängige stromlose Adern schließen.

Leuchtet gleich nach dem Starten des ersten Prüfvorgangs die rote LED rt in Verbindung mit der "1" auf, so muß dies nicht unbedingt ein Fehler der ersten Ader sein, sondern es kann auch daran liegen, daß die Kabelverbin­ dung eine defekte oder überhaupt keine Abschirmung hat. Um trotzdem die Prüfung durchführen zu können, ist der Schalter U, SW vorgesehen, durch den der Ausgang 14 des Zählers IC5 des Schrittschalt-Prüfsignalgebers IC2, IC5 zum Widerstand R1 des ersten Widerstandsnetzwerks und zum Widerstand R10 des zweiten Widerstandsnetzwerks unterbrochen wird. Damit kann im Zählerzustand "1" kein Prüfstrom fließen und der Zähler springt auf den Wert "2". Der Prüf­ strom fließt in diesem Falle einerseits über R2 und R1 und über R19 nach Masse, und andererseits über die zu prüfende zweite Kabelader A2, über R11 und R10 sowie über die erste Kabelader und R20 nach Masse. Bei einwandfreier Verbindung sind die beiden nach der Verzweigung durch­ flossenen Widerstände und somit auch der Spannungsabfall an R19 und R20 gleich groß. Alle Adern A2 bis A9 werden über die Ader A1, die als Rückleiter dient, geprüft. Damit wird indirekt auch die erste Ader geprüft. Wird für alle Adern A2 bis A9 ein Fehler angezeigt, so ist mit Sicherheit nur die erste Ader A1 nicht einwandfrei.

Claims (8)

1. Einrichtung zur elektrischen Prüfung mehradriger elektrischer, mit Steckern verbundener Kabel, bei der die einzelnen Adern schrittweise aufeinanderfolgend geprüft, das Prüfungsergebnis angezeigt, bei Feststellen eines Fehlerzustandes der Prüfvorgang unterbrochen und die fehlerhafte Ader angezeigt wird, bei der sich innerhalb der Prüfeinrichtung ein erstes Widerstandsnetzwerk (R1 bis R9) mit am einen Anschluß (S1) verbundenen und am anderen Anschluß mit Prüfsignalen beaufschlagbaren unterschiedlichen Widerständen in einer Anzahl gleich der Anzahl der Kabeladern (A1-A9) befindet, wobei je ein Widerstand einer Ader zugeordnet ist, bei der ein zweites Widerstandsnetzwerk (R10 bis R18) mit am einen Anschluß (S2) verbundenen und am anderen Anschluß mit Prüfsignalen beaufschlagbaren unterschiedlichen Widerständen in einer Anzahl gleich der Anzahl der Kabeladern, mit Widerstandswerten gleich denen des ersten Widerstandsnetzwerks (R1 bis R9) und mit derselben Widerstandszuordnung zu den Adern mit dem am einen Ende (E1) mit der Prüfeinrichtung verbundenen Kabel (C) mit dessen anderem, von der Prüfeinrichtung entfernt liegenden Ende (E2) verbindbar ist, bei der ein Schrittschalt-Prüfsignalgeber (IC2, IC3, IC5) innerhalb der Prüfeinrichtung mit dem ersten Widerstandsnetzwerk (R1 bis R9) direkt verbunden und mit dem zweiten Widerstandsnetzwerk (R10 bis R18) über das zu prüfende Kabel (C) verbindbar ist, bei der eine Komparatorschaltung (OP1, OP2) innerhalb der Prüfeinrichtung, die an gleichen Widerständen der beiden Widerstandsnetzwerke (R1 bis R9, R10 bis R18) auftretenden Spannungsabfälle vergleicht und ein Vergleichssignal erzeugt, bei der die Verbindung des zweiten Widerstandsnetzwerks (R10 bis R18) mit der Komparatorschaltung (2× IC8) bei einem mit einer Abschirmung versehenen Kabel von dem gemeinsamen Verbindungspunkt (S2) des zweiten Widerstandsnetzwerks (R10 bis R18) über die Abschirmung (SH) oder bei einem Kabel ohne Abschirmung eine ausgewählte Ader (A1) und zu dem zugeordneten, vorgeschalteten Widerstand (R10) des zweiten Widerstandsnetzwerks zurück zur Prüfeinrichtung führt, und bei dem jedem Widerstandsnetzwerk (R1 bis R9, R10 bis R18) je ein Meßwiderstand (R19, R20) zugeordnet ist, die gleich groß sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Widerstandsnetzwerk (R1 bis R9, R10 bis R18) je ein Meßwiderstand (R19, R20) zugeordnet ist, die gleich groß sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Personal-Computer-Verbindungskabel die Widerstandswerte des ersten und zweiten Widerstandsnetzwerkes im Kiloohmbereich liegen.

4. Einrichtung nach einem der Anspüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des ersten und zweiten Widerstandsnetzwerks (R1 bis R9, R10 bis R18) mit dem Schrittschalt-Prüfsignal­ geber (IC2, IC3, IC5) über Dioden (D1 bis D9, D10 bis D18) entkoppelt ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Umschalter (SW, U) zur Umschaltung auf die Prüfung von Kabeln ohne Abschirmung, bei der die Verbindung des Schrittschalt-Prüfsignalgebers (IC2, IC5) mit je einem gleichen Widerstand des ersten und zweiten Widerstandsnetzwerks (R1 bis R9, R10 bis R18) unterbrochen und die Komparatorschaltung (OP1, OP2) mit der ent­ sprechenden Ader am einen Ende (E1) des Kabels verbunden wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Umschaltung mittels des Umschalters (SWU) bei Prüfung eines Kabels ohne Abschirmung eine Verbindung über den Widerstand des ersten Widerstandsnetzwerks, der der gerade geprüften Ader zugeordnet ist, und den Widerstand (R1) des ersten Widerstandsnetzwerks, der der ausgewählten Ader (A1) entspricht, zur Komparatorschaltung (OP1, OP2) hergestellt wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Prüfung eines Kabels ohne Abschirmung der Widerstand (R10) des zweiten Widerstandsnetzwerks, der der ausgewählten Ader (A1) entspricht, und der entsprechende Widerstand (R1) des ersten Widerstandsnetzwerks kurzgeschlossen werden.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein dem ersten Widerstandsnetzwerk nachgeschaltetes Widerstandspotentiometer zur Anpassung an den Widerstand der zu messenden Adern.