Устройство для измерения волнового сопротивления кабелей

99786

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскими

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G 01г 17/10

Заявлено 11.1.1971 (№ 1611445/26-9) с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам иеооретений и открытий

Приоритет

Опубликовано ОЗ.Х.1973. Бюллетень ¹ 39

Дата опуб ",èêîâàíèÿ описания 20.III.1974

УДК 621.317.733(088.8) Авторы изобретения

В. В. Чижов и А. Ю. Рекуненко

Заявитель

УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КАБЕЛЕИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения волнового сопротивления кабелей.

Известны устройства для измерения волнового сопротивления кабелей, содержащие мост полных проводимостей, собранный на двух трехобмоточных дифференциальных трансформаторах по параллельной схеме, магазин проводимостей, генератор и индикатор.

Однако известные устройства не позволяют быстро выполнять измерения и не дают достаточной точности.

Для получения результата с использованием известных устройств даже на одной частоте требуется выполнить два замера входного сопротивления кабеля при «холостом ходе» и

«коротком замыкании» на кабеле, после чего производят расчеты волнового сопротивления кабеля.

Трудоемкость измерения заметно возрастает, когда необходимо измерить волновое сопротивление кабеля в диапазоне частот, что необходимо при контроле параметров кабелей в процессе производства.

Два замера не позволяют получить высокую точность измерений, поскольку частота генератора за время между замерами может значительно измениться.

Целью изобретения является ускорение процесса измерений и увеличение точности.

Для этого в устройство дополнительно введены магазины резисторов и конденсаторов, подключенные через исследуемый кабель.

На чертеже приведена схема устройства.

5 Устройство для измерения волнового сопротивления кабелей содержит резисторы 1, 2, магазины 3, 4 резисторов, магазины 5, 6 конденсаторов, измеряемый кабель 7, широкодиапазонный генератор гармонических

10 колебаний 8, чувствительный индикатор 9.

Резисторы 1 и 2 одинаковые, они подобраны с высокой точностью. Резисторы 1 и

2 включены в плечи моста. В третье плечо включены магазин 3 резисторов и магазин 5

15 конденсаторов. В четвертое плечо моста включен измеряемый кабель 7 и подсоединенные к двум его выходным концам магазин 4 резисторов и магазин 6 конденсаторов.

Магазины 3, 4 резисторов и магазины 5, 6

20 конденсаторов соответственно, идентичны и спарены, т. е. каждому положеншо переключателя магазина резисторов или магазина конденсаторов соответствует одно и то же номинальное значение сопротивления или емкости

25 каждого из магазинов. Магазины 3, 4 резисторов и магазины 5, 6 конденсаторов в третьем и четвертом плечах моста соединены»ezду собой последовательно или параллельно в зависимости от выбранного диапазона изме30 рений. Широкодиапазонный генератор 8 гар399786

У, Z4 (1) 40

Но Z4 — полное входное сопротивление измеряемого кабеля, которое выражается формулой н — в ег1t +

Ун +Ув

Е4 Zn (2) н — в е — н+ в моиических колебаний подключен в диагональ 10 — 11 моста, а чувствительный индикатор 9 — в диагональ 12 в 13 моста.

Для проведения измерений на задающем генераторе 8 устанавливают частоту, на которой необходимо произвести измерение волнового сопротивления кабеля. При помощи переключателя иа индикаторе 9 устанавливают минимальную чувствительность, при которой стрелка прибора была бы на максимуме шкалы и не зашкаливала. Переключением спаренных магазинов 3, 4 резисторов и магазинов 5, 6 конденсаторов добиваются минимального отклонения стрелки индикатора 9. После этого при помощи переключателя устанавливают чувствительный индикатор 9 так, чтобы стрелка прибора вновь была иа максимуме шкалы и не зашкаливала. Переключением ручек магазинов 3, 4, 5 и 6 снова добиваются минимального отклонения стрелки индикатора 9.

Этот процесс повторяют до тех пор, пока не будет найдено такое минимальное отклонение стрелки индикатора 9, при котором поворот переключателя спаренных магазинов 3, 4, 5 и 6 на одно деление вправо или влево бу- 25 дет вызывать отклонение стрелки прибора в сторону максимума. Это означает, что мост сбалансирован, а значения сопротивления и емкости в магазиных 3, 4, 5 и 6 будут соответствовать значениям активной и реактивной ЗО составляющих волнового сопротивления «абеля.

Действительно, если сопротивления резисторов 1 и 2 равны, то для выполнения условия баланса моста необходимо, чтобы полное 35 комплексное сопротивление третьего плеча моста Z3 было равно полному комплексному сопротивлению четвертого плеча. где ZI,— Hâ волновое сопротивление кабеля, полное комплексное сопротивление нагрузки кабеля, равное полному сопротивлению последовательно соединенных магазина резисторов

4 и магазина конденсаторов 6, постоянная распространения кабеля, основание натуральных логарифмов, длина кабеля, Z =Z„. (3)

Подставив из формул (3) и (2) значения

Z3 и Z4 в формулу (1), получим

zq — z

zH +Ув

Это равенство возможно лишь в том случае, если Хн=Хв. А это означает, что установившиеся по окончанию процесса измерений значения сопротивления и емкости магазинов 3, 4 и 5, 6 действительно соответствуют значениям активной и реактивной составляю."цих волнового сопротивления кабеля.

Изобретение позволяет в два раза сократить время, необходимое для одного измерения волнового сопротивления кабеля, устранить ранее необходимые расчеты, расширить диапазон измерений в сторону низких частот, увеличить точность измерений, упростить и удешевить изготовление устройства.

Предмет изобретения

Устройство для измерения волнового сопротивления кабелей, содержащее четырехплечий мост, в одно плечо которого включены магазины резисторов и конденсаторов, в смежное плечо — вход измеряемого кабеля, а в диагонали включены генератор гармонических колебаний и индикатор, отлича ощееся тем, что, с целью ускорения процесса измерений и увеличения точности, в устройство дополнительно введены магазины резисторов и конденсаторов, подключенные через исследуемый кабель.

399786

72

Состав птсл ь В. Ф унтова

Редактор А. Зиньковский Тскред Е. Борисова Корректор Л. Новожилова

Заказ Г>02 2 Изд. М. 221 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, д. 2