Urządzenie monitorujące integralność kabla komunikacyjnego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

 Komentarze do artykułu

Linie komunikacji kablowej mają swoje własne cechy. Są to duża długość linii głównej (do kilkudziesięciu kilometrów), duża ilość żył w kablu, obecność sygnałów o amplitudzie do kilkudziesięciu woltów w przewodach sąsiadujących z badanym, sezonowe zmiany parametrów fizycznych linii komunikacyjnej.

Alarm antywłamaniowy dla kabla jest zwykle wykonywany zgodnie z zasadą monitorowania integralności pętli - pary przewodów, na końcu których podłączony jest rezystor o określonej rezystancji. W przypadku przerwania lub zwarcia przewodów rezystancja wejściowa pętli znacznie się zmienia, co jest ustalane przez sygnalizator.

Rozwiązanie to sprawdziło się dobrze przy stosunkowo niewielkiej długości kontrolowanego łańcucha. Ale przy próbie wykorzystania takiego systemu do monitorowania stanu długiej linii komunikacyjnej kabla pojawił się problem: podczas transmisji przez sąsiednie „pary” kabla wywołania cewki indukcyjnej (prąd przemienny wybucha z częstotliwością 20 ... 50 Hz i amplituda 80 ... 100 V), obserwuje się fałszywie dodatnie sygnały, chociaż w rzeczywistości integralność kabla nie jest zepsuta. Ponadto sezonowe wahania parametrów długiego kabla prowadzą do wahań impedancji wejściowej pętli, które są zbyt duże dla bezbłędnego sterowania. Sytuacja jest również niebezpieczna, gdy w wyniku uszkodzenia kabla na wejście sygnalizatora pojawi się wysokie napięcie sygnału dzwonka z sąsiednich przewodów. Może to uszkodzić jego obwód wejściowy. Na przykład w kablu KMG (do wielokanałowego sprzętu uszczelniającego), oprócz zwykłych „skręconych par”, istnieją również linie koncentryczne. W nich oprócz sygnału niskonapięciowego występuje wysokie napięcie stałe (do 2000 V) do zasilania urządzeń pośrednich punktów wzmacniających. Konsekwencje wejścia takiego napięcia na wejście konwencjonalnych urządzeń alarmowych są łatwe do przewidzenia.

Możliwy jest wariant sterowania z transmisją sygnału tonowego o wystarczająco wysokiej częstotliwości wzdłuż pętli. Umożliwia ochronę sprzętu przed niedopuszczalnymi wartościami napięcia stałego lub niskiej częstotliwości. Ale ta opcja ma kluczowe znaczenie dla dokładnego dostrojenia filtra wąskopasmowego po stronie odbiorczej i dryfu częstotliwości oscylatora sterującego. Dodatkowo częstotliwość sygnału pilota nie może być zbyt wysoka, aby jego wpływ na sąsiednie „pary” w kablu nie był zauważalny. Inną wadą sterowania wysokoczęstotliwościowego jest możliwość wnikania sygnału do wejścia odbiornika poprzez pojemność między przewodami i zerwaną pętlą. Przy długości kilkudziesięciu kilometrów pojemność ta może sięgać dziesiątych części mikrofarada.

Proponuję urządzenie do monitorowania stanu długiej linii kablowej za pomocą symetrycznych impulsów prostokątnych. Sygnał jest podawany na jeden z przewodów pary i usuwany w celu sterowania z drugiego przewodu. Na drugim końcu kabla przewody pary są ze sobą połączone. Wspólny przewód generatora i odbiornika jest uziemiony.

Rys.. 1

Schemat urządzenia pokazano na ryc. 1. Główny oscylator jest wykonany w zwykły sposób na elementach DD1.1 i DD1.2. Rezystor R4 wprowadza element DD1.1 w tryb aktywny. Iloczyn rezystancji tego rezystora i pojemności kondensatora C1 określa częstotliwość generowania. Z wyjścia elementu DD1.2 impulsy zegarowe są podawane na wejście zliczające wyzwalacza DD3.1, dzieląc ich częstotliwość przez dwa. Z bezpośredniego wyjścia wyzwalacza sekwencja impulsów przez wzmacniacz, zmontowana na tranzystorach VT1 i VT2 o różnych strukturach, a kondensator C3 wchodzi do kontrolowanej linii.

Drugi przewód linii, jak już wspomniano, jest podłączony do wejścia części odbiorczej urządzenia. Jeśli linia nie jest przerwana, to częstotliwość i czas trwania impulsów wejściowych pokrywają się z impulsami wyjściowymi, ale mają wydłużone fronty i recesje. Stopień zniekształcenia zależy od parametrów i długości linki. W przypadku zerwania impulsy przybierają spiczasty kształt i stają się dwubiegunowe. Nie można odróżnić linii sprawnych od wadliwych tylko na podstawie amplitudy impulsów, dlatego stosowany jest wybór czasu - sterowanie odbywa się w drugiej połowie czasu trwania impulsu, kiedy wszystkie procesy przejściowe zostały już zakończone.

Impulsy z linii przez kondensator C2 i rezystor R1 są podawane na wejście kształtownika na tranzystorze VT3 i elemencie DD4.1. Na wyjściu kształtownika mają one standardowe poziomy logiczne, które nie zależą od amplitudy sygnału wejściowego. Kolejnym celem kształtownika jest ochrona przed wysokim napięciem. Może jedynie uszkodzić tranzystor VT3, który jest łatwy do wymiany. Jest również chroniony przez diodę Zenera VD1.

Impulsy bramkujące tworzą węzeł na elementach DD2.1-DD2.3.

Dochodzą do jednego z wejść elementu DD4.2, którego drugie wejście jest połączone z wyjściem elementu DD4.1. Na wyjściu elementu DD4.3, przy działającej linii, pojawią się impulsy podobne do stroboskopowych, ale nie z wadliwym.

Do wyjścia elementu DD4.3 podłączony jest detektor amplitudy na diodzie VD2. W obecności impulsów (dobra linia) napięcie wyjściowe na kondensatorze wygładzającym C5 wystarcza do otwarcia tranzystora VT4, dioda LED HL1 jest włączona. Jeśli nie ma impulsów (linia jest uszkodzona), dioda HL1 zgaśnie.

Poprzez kondensator C6 impulsy z wyjścia elementu DD4.3 docierają do wejść instalacji w stanie zerowym licznika DD5. Dlatego przy dobrej linii licznik pozostaje w tym stanie, tranzystor VT5 jest zamknięty, a dioda LED HL2 jest wyłączona.

Jeśli nie ma impulsów na wejściach ustawienia początkowego, licznik zacznie działać, zliczając impulsy zegarowe podane na jego wejście C1. Na wyjściu 8 (pin 11) będą się zmieniać poziomy wysokiego i niskiego napięcia. Spowoduje to zaświecenie się diody LED HL2, a emiter dźwięku HA1 wyemituje sygnał. Po usunięciu usterki urządzenie powróci do trybu niskiego poziomu na wyjściu 8 licznika.

Opisane urządzenie nie jest krytyczne dla zmiany częstotliwości oscylatora głównego, ponieważ generowane są z niego zarówno impulsy sterujące, jak i stroboskopowe. Ponieważ generator i odbiornik znajdują się obok siebie na jednym końcu sterowanego kabla, problem synchronizacji tych impulsów nie występuje.

Rys.. 2

Jeśli konieczne jest zwiększenie wydajności urządzenia, można w nim zastosować mikroukłady serii K561 z niewielkimi zmianami w obwodzie. Kondensatory C2 i C3 należy dobierać na napięcie nie niższe niż możliwe w sytuacji awaryjnej. Na przykład, jeśli napięcie dzwonienia osiągnie 80 V, kondensatory te muszą wytrzymać co najmniej 100 V. Pożądane jest stosowanie kondensatorów nie tlenkowych, ale foliowych, chociaż doprowadzi to do zwiększenia wymiarów urządzenia.

Sygnalizator montowany jest na płytce drukowanej pokazanej na ryc. 2. Tutaj zainstalowane są wszystkie części, z wyjątkiem tranzystora VT6 z emiterem dźwięku HA1 i diodami LED HL1, HL2. Elementy te są umieszczone na przednim panelu obudowy z niewielkiego odbiornika radiowego, w którym umieszczona jest płytka. Na ściankach obudowy znajdują się zaciski do podłączenia linii sterowanej oraz złącza zasilania.

Rys.. 3

Zasilacz, którego obwód pokazano na ryc. 3 jest wykonany ze statecznika elektronicznego z „energooszczędnej” lampy oświetleniowej, zgodnie z zaleceniami podanymi w artykule V. Stryukova „Mały zasilacz - ze statecznika elektronicznego” („Radio”, 2004, nr 3, s. 38, 39). Uszkodzony blok z lampy o mocy 20 W został poddany przeróbce. Aby przywrócić jego wydajność, konieczna była jedynie wymiana kondensatora C2.

Według wspomnianego artykułu dławik balastowy został przerobiony na transformator T1. Jego uzwojenie I zawiera 400 zwojów drutu PEL 0,1, a uzwojenie II jest nawinięte drutem PEL 0,6 prawie do momentu napełnienia ramy. Szczególną uwagę należy zwrócić na jakość izolacji międzyzwojowej, ponieważ od tego zależy bezpieczeństwo pracy z sygnalizatorem. Najlepiej odizolować jedno uzwojenie od drugiego za pomocą dwóch lub trzech warstw lakierowanej tkaniny.

Stabilizator napięcia jest podłączony do wyjścia prostownika na diodzie VD6 na diodzie Zenera VD7 i tranzystorze VT3. Moc rozpraszana w tym tranzystorze jest niewielka, dzięki czemu może działać bez radiatora. Obecność napięcia na wyjściu urządzenia sygnalizowana jest diodą LED HL1.

Płytka zasilacza znajduje się w osobnej obudowie (od zasilacza mikrokalkulatora „Elektronika”). Jeśli dodasz diody odsprzęgające, to w przypadku zaniku zasilania możesz zorganizować nieprzerwane zasilanie sygnalizatora z akumulatora.

Sygnalizator powinien być przede wszystkim podłączony do otwartej na końcu pętli i powinna pojawić się stała świeca diody LED HL2 (dalej oznaczenia elementów wg rys. 1). Gdy pętla zostanie zamknięta na drugim końcu linii, zaświeci się dioda HL1. Rezystancja zamkniętej pętli nie powinna przekraczać 1,2 kOhm.

Pojemność kondensatorów C2 i C3 można zmieniać w dół. Harmoniczne o wysokiej częstotliwości będą filtrowane przez sam kabel ze względu na jego znaczną pojemność własną. Ale jeśli długość kabla jest krótka, możesz podłączyć kondensator między wyjście urządzenia a wspólny przewód. Jego pojemność jest dobrana tak, aby zminimalizować zakłócenia w sąsiednich kanałach przy zachowaniu niezawodnej kontroli integralności kabla.

Jeśli okaże się, że w sąsiednich kanałach komunikacyjnych sygnał sterujący jest słyszany na zbyt wysokim poziomie i przeszkadza w rozmowie, należy wymienić rezystor R9 na trymer i podać sygnał na linię z jego silnika. Poziom sygnału powinien być ustawiony tylko nieznacznie powyżej poziomu, przy którym włącza się dioda HL1. Możesz również obniżyć częstotliwość sygnału pilota, zastępując kondensator C1 inną, większą pojemnością.

Gdy urządzenie jest początkowo podłączone do otwartej pętli, czasami obserwuje się jednoczesne świecenie diod LED HL1 i HL2. Wskazuje to, że rezystancja izolacji między żyłami kabla nie jest wystarczająco wysoka lub pojemność między nimi jest zbyt wysoka. W takim przypadku spróbuj wybrać inną z wolnych par przewodów w kablu do monitorowania. Możesz spróbować użyć przewodów z różnych par.

Urządzenie zostało przetestowane na przewodowych liniach komunikacyjnych o długości do 40 km. Działa zarówno w przypadku zerwania kontrolowanych przewodów, jak i uziemienia któregoś z nich.

Autor: A. Dolinin, Bajkonur; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Nanorurki pomogą zbierać olej 02.05.2012 Naukowcy z Rice University i Pennsylvania State University odkryli, że dodanie boru do węgla podczas procesu wytwarzania nanorurek zamienia je w odporną gąbkę, która może wielokrotnie wchłaniać olej. Podczas wzrostu nanorurek węglowych bor tworzy „węzły”, które sprzyjają powstawaniu wiązań kowalencyjnych i nowego materiału o wyjątkowych właściwościach. Tak więc podczas eksperymentów nanogąbkę zanurzono w szklance wody z warstwą zużytego oleju silnikowego. Gąbka wchłonęła olej, po czym została podpalona. W rezultacie olej się wypalił, a gąbka ponownie została wykorzystana do zbierania produktów naftowych. Gąbkę można używać wielokrotnie - pozostaje elastyczna po 10000 XNUMX uciśnięć. Jednocześnie gąbka może służyć nie tylko do oczyszczania wody z produktów ropopochodnych, ale także do przechowywania różnych węglowodorów. Aby wydobyć olej z tak miękkiego „zbiornika”, wystarczy go wycisnąć. Tworzenie wiązań kowalencyjnych między nanorurek węglowych jest ważną technologią wymaganą do wytwarzania trójwymiarowych struktur z tego obiecującego materiału. Do tej pory rozwój takich struktur pozostaje złożonym problemem technologicznym, a badania amerykańskich naukowców w tym zakresie są bardzo ważne. Unikalna nanogąbka została stworzona w powszechnym procesie chemicznego osadzania z fazy gazowej. Dzięki dodatkowi boru powstały „węzły” w skali atomowej i wiązania kowalencyjne nanorurek węglowych. Szczegółowa analiza elementarna wykazała, że ​​te „guzki” są centrami koncentracji nadmiarowych atomów boru. Nowa technologia otwiera możliwości produkcji różnorodnych materiałów o niezwykłych właściwościach. W szczególności nanogąbka pochłaniająca olej ma niewielką wagę, superhydrofobowość, wysoką porowatość, odporność na ciepło i elastyczność mechaniczną. Ponadto posiada właściwości magnetyczne, które umożliwiają np. zrzucenie ton gąbczastej masy na powierzchnię zanieczyszczonego olejami oceanu, a następnie zebranie za pomocą magnesów nowoczesnego sorbentu.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Diody LED implantu kontrolują funkcje mózgu

▪ System stereo Koda EX-569T

▪ Palenie uszkadza DNA

▪ Implant przywróci osobie doznania dotykowe

▪ Automatyczny system odprawy celnej

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Wskazówki dla radioamatorów. Wybór artykułu

▪ artykuł Pieniądze za beczkę. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Oglądanie jakiego filmu zainspirowało fizyków do nowych publikacji naukowych o czarnych dziurach? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Praca na instalacji do butelkowania produktów lepkich i zamykania worków foliowych. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Zaprawa z rogu żółwia. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Zwiększanie czułości telewizorów ZUSTST. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024