Файл: Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 165

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

+

ПогрешностьТизм+ \ % Тизмерений

временных

интервалов при­

бором

Р5-5 в нормальных

условиях

не превышает

 

0,1%

диапазона (10,40 и 160 мкс).

5

Время установления нормального режима работы—

мин

после включения питания. На рис. 6.7 представ­

лены примерные, практически полученные характеристи­ ки различных цепей, снятые с помощью прибора Р5-5. Их отличие от идеальных характеристик, представленных на рис. 6.1, состоит, во-первых, в наличии ряби (мелких выбросов, соответствующих всегда имеющимся малым неоднородностям) и, во-вторых, каждый заметный вы­ брос выглядит биполярным, поскольку его форма опре­ деляется не только нарастанием амплитуды зондирующе­ го импульса, образующим передний фронт отраженного, но и последующим спадом амплитуды зондирующего им­ пульса, вызывающим импульс другого направления. О характере и месте повреждения судят по переднему фронту отраженного импульса.

ЗА Д А Ч И

70.Определить коэффициент отражения от места повреждения

изоляции

между

проводами

согласованно

нагруженной

линии:

а)

волновое сопротивление

Z c = 600

Ом,

переходное

сопротивление

между проводами

в месте повреждения Z n= 5 кОм;

б)

Z c=600

Ом,

Z ,і = 2 кОм;

в)

Z c=600 Ом, Z n = 10 кОм;

г) Z c=135

Ом,

Z n= 10 5

Ом;

д)

Z c= 135

Ом,

Z „ = 10°

Ом;

е)

Z c=135

Ом,

Z B = 10-10° Ом.

 

 

 

71* Определить модуль коэффициента отражения от конца воз­

душной

линии

с

характеристическим

сопротивлением

Z 0 = 4 + i В =

= Z c ei4>cnpni нагрузке Z H= /4 i+ i Bt=Znei<PfI-

 

 

 

 

 

 

 

 

72. а)

Определять амплитуду А отраженного импульса на экра­

не и нарисовать в масштабе импульсную характеристику, если ам­

плитуда

зондирующего

импульса

£ / 3 = 80 В;

километрическое зату­

хание а= 0 ,5 дБ/км; коэффициент отражения

/С=0,8;

расстояние до

места отражения /*=40 км; чувствительность трубки по вертикали

0,8

мм./В; усиление по вертикали 5 Т= Ю

дБ (по напряжению); б) то

же,

при

— 100

В, а — '1 дБ/км,

К 0,2,

/* =

10

км;

 

в) то же, прн

/ / 3 = 80

В,

а = 0,05

Нп/«м, /(=1,

Іх= 35 км, 5 У=25

дБ; г) как надо

изменить усиление, чтобы для случаев а)—в)

получить амплитуду

отраженного импульса на экране 1 0 мм; д) то же,

что и г),

но

ам­

плитуду 25 мм?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

73* Если длина линии /=100 км и провода на конце разомкну­

ты,

то

при каком «изометрическом затухании

0 [КМ]

такой линии

амплитуда отраженного от конца линии импульса

 

на

экране

А =

=:5

мм,

если усиление S = 5 2

дБ, а на расстояния /*=40 км и линии

имеется

неоднородность с коэффициентом отражения /<"=0,5 (при­

бор Р5-5)?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

74.

 

По

импульсным

характеристикам а— а

 

рис. 6 .8 определить

характер повреждения и расстояние до места повреждения; г) ка­

ково должно быть Тфакт для

случаев аѳ,

если произвести изме­

рения

прибором

Р5-5

на

всех

диапазонах

(найти

показа­

105


ния

регулировок

Множитель грубо

и Множитель точно).

Для

рис.

6.8а

о=230-ІО3 «м/с;

для 'рис.

6.86

о='220-:103 км/с; для

рис.

6.8е

0= 260-ІО3 «м/с

 

(цена

 

метки

 

для

 

всех случаев -при -о =

=286-ІО3 км/с — 5 км).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И !

I

I

I

I

I

I

I

II

I

I

II

I

 

 

 

5)1

 

I

I

I

I

I

I

h

I

и I

I

 

 

 

I

1и I

 

 

 

i L

I

I

I

Vi

I

I

I

I I

I

I I

I

 

 

 

i

I I

 

 

 

Рис.

6.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75. Какова разрешающая способность импульсного прибора при

длительности импульса

т

и

 

скорости

 

распространения о: а)

т =

= 0,1

мкс, о = 280-ІО3 км/с;

 

б)

 

т =15 мкс,

о = 280-103 км/с; в)

т =

= 3 мкс,

о = 230-ІО3 км/с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76. Как определить, происходит ли отраженный импульс от уве­

личения

(или уменьшения)

сопротивления

в

-месте неоднородности

(за

счет,

например,

плохого

 

контакта)

или

же из-за несогласован­

ности последующего участка линии с предыдущим?

77. Определить для диапазона 1 прибора Р5-5 время задержки

развертки, если просмотр линии желательно начать: а) с М-го ки­

лометра

при

= 265-'10°

м/с;

 

с

26-го

километра

при

ѵ =

= 2 ,8 -10s м/с; в) с 4-1-го

километра

при и = 235-103 км/с;

г)

с

63-го

километра при і>

= 2,85-:10s м/с;

д)

то

же,

для

диапазона

II;

'е) то

б)

 

 

 

 

 

 

 

же, для диапазона III.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78. Найти цену метки на шкале прибора Р5-5 для I диапазона,

если скорость

распространения:

а)

2,1010s

м/с; б) 242-103

км/с;

в) 275-10е м/с; г) 2,83-10е км/с;

д)

то

же,

для II диапазона;

е) то

же, для III диапазона.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79.

Сколько

меток должно

уложиться

-на

экране -прибора

Р5-5

в .расстоянии от переднего фронта зондирующего импульса до пе­

реднего фронта импульса

отраженного,

если при отсчете времени

Гфакт получено для I диапазона: а)

по

шкале Множ итель гр уб о

3,

по шкале Множ итель точно — 0,7;

б)

то

же, 6

и 0,3; в) то

же,

8

и 0,4; г) то же, 0 и 0,8;

д) то же, что

для

а)— г),

но для II

диа­

пазона; с) то же, для III диапазона.

80. Каковы расстояния до места повреждения для -всех случаев

задачи

№ 79,

если в качестве

линии используется: а) воздушная

■ медная

цепь;

б) симметричный

кабель; -в) коаксиальный кабель;

г) воздушная стальная цепь?

81. Как выявить -на импульсной характеристике ложные отра­

женные импульсы, возникшие благодаря .несогласованности выход­ ного сопротивления импульсного прибора с характеристическим со­ противлением -цепи, среди импульсов, возникших на линии за счет фактически имеющих место неоднородностей?

82. Определить предельные значения -абсолютных погрешностей

измерений величин Гфакт для задачи № 80, полагая относительную ошибку в значении принятой -скорости распространения, не превы­ шающей 0 ,6 %.


Г Л А В А ИЗМЕРЕНИЕ ЗА Т УХА Н И Я И УСИЛЕНИЯ

7 ЧЕТЫ РЕХПОЛЮ СНИКОВ *)

7.1. Измерение характеристического затухания

Характеристическое (собственное)

затухание

четырехполюсника

ас

выражается

в децибелах, как

10 lg Рих/Рвых (в неперах — 0,5 In Р пх/Рвых),

где Р вх

кажущаяся

мощность

на входе

четырехполюсника,

а

Р

 

 

 

 

 

 

 

вых — кажущаяся мощность, выделяющаяся на сог­

ласованной нагрузке, включенной на его выходе

( Z „ ) .

 

Так как

контроль затуханий (н усилений) осущест­

вляется, как правило, с помощью приборов, измеряющих

напряжения

і/пх

и

U

nых или абсолютные уровни по нап­

и

 

 

ряжению

р вх

р вых,

то характеристическое затухание

ас = 201g-^-x- +

1 0 1 g |^ |, дБ

 

J h

^вых

 

 

 

I

 

I

П

^вых

 

2

 

In

Zc.

,

Нп

 

 

Z C\

 

 

* .

 

 

 

 

 

 

 

где Zc1 и Z c2 — соответственно характеристические соп­ ротивления четырехполюсника со стороны входа и вы­ хода.

Если в качестве измерительного прибора использовал­ ся .измеритель уровня, то (имея в виду ф-лу і(7.1)] полу­ чим:

 

I

Zci .

дБ

 

Рих

Рвых Г

ln ^

, Нп

(7.2)

 

Рвх

Рвых ~г і

Измерения характеристического затухания четырех­ полюсников (или линий, которые тоже Представляют со-

) Повторите § 1.4.

107


бой четырехполюсник с недоступным для измеряющего выходом) могут быть произведены либо путем контроля величин і/цХ п [/„их (илы рвх и Рпых), либо путем срав­ нения измеряемого затухания с затуханием образцового прибора (магазина затуханий). Во всех случаях необхо­ димым условием является равенство сопротивления на­ грузки на выходе ZH выходному характеристическому сопротивлению четырехполюсника Zc2.

Так как Z c2 обычно имеет некоторую частотную за­ висимость (поскольку в него входит и реактивная сос­ тавляющая), то при измерениях на различных частотах следовало бы для каждой частоты соответственно изме­ нять величину модуля и угла нагрузочного сопротивле­ ния Zu. Однако нередко считают достаточным контроль характеристического затухания при равенстве Z n и Zc2 только по модулю, что значительно проще и во многих случаях дает погрешность пренебрежимо малую, особен­ но при сравнительных измерениях, когда нужно лишь выяснить величину изменения значения ас определен­ ного ранее при такой же нагрузке.

Так как при выполнении указанных условий измере­ ние величины ас для четырехполюсников с сосредоточен­ ными постоянными не представляет затруднений, то рас­ смотрим в качестве примеров схемы рис. 7.1, с помощью

Высокоомный

Раіс. 7.1. Схема изме­ рения собственного затухания ллшш:

а) с двух сторон; б) методом ораннения

(с передающего кон­ ца)

которых измеряется характеристическое затухание неко­ торой линии между станциями А и Б.

Поскольку линия связи, как правило, может рассмат­ риваться как симметричный четырехполюсник и Zci—

108

= Zc2 = Zc,

то в ф-лах

 

(7.1) и

(7.2) члены,

содержащие

логарифмы

отношений

Z c2/Zcl,

окажутся равными нулю.

В схеме

рис. 7.1а

измерения производят

с двух кон­

цов и на обеих станциях контролируют с помощью высо­

коомных измерителен уровня

И У {

и

МУ2

значения уров­

ней

р{

— на входе четырехполюсникаас= р і р2.

п

 

р2

— на согла­

сованной нагрузке Zc, включенной на выходе четырех­

полюсникар

;

приас = этомр%.

 

Для

 

удобства можно

взять

(регулируя выходное

напряжение

 

 

генератора)

і= 0,

тогда

При

таких

 

измерениях

необхо­

дима служебная связь между пунктами

 

А

и

Б,

посколь­

 

 

 

 

ку управляющая станция (обычно таковой является пе­ редающая) должна давать указания о величинах тре­ бующихся нагрузок и получать результаты замеров дру­ гой станции. Возможно применение вместо ИУ высоко­ омных вольтметров с необходимыми пределами измере­ ний и малой частотной зависимостью.

Схема рис. 7.1а удобна, но пригодна только при на­ личии на соседней станции измерительных приборов и лиц, умеющих ими пользоваться, кроме того, точность измерений может оказаться недостаточной, поскольку в неблагоприятном случае погрешности обоих ИУ сложат­ ся (см. задачу № 87). При недостаточно большом сопро­ тивлении ИУ (<10 Zc) для точности измерений рекомен­ дуется брать сопротивление генератора также равным Zc, чтобы систематическая погрешность, возникающая за счет шунтирующего действия ИУ, была бы примерно од­

ной и той же на обеих станциях

(задача № 89).

 

 

 

На рис. 7.16 представлена схема для измерения ве­

личины

ас

методомЛI

 

Лсравнения2

(с передающего

 

конца),

дающая

 

большую точность, чем схема рис. 7.1а,

если

па­

раметры цепей

иА

 

одинаковыБ

(что большей частью

имеет место в кабельных цепях). По распоряжению из­

меряющей станции

 

 

на станции

из пар

Л х

и

Л 2

обас­,

разуется шлейф, как показано на рисункеА. . Таким обра­

зом составляется

четырехполюсник

с

затуханием

2

оба конца которого имеются на станции

Манипулируя

ключом

 

К,

добиваются

путем

регулировки затухания

aмагазина-c=aJ2,

затуханий

UM=ам одинаковыхUBblx, ас=показанийа м.

высоко­

омного индикатора

И

в обоих положениях ключа. Тогда

 

 

поскольку

 

 

 

и 2

 

Нагрузка

ма­

газина затухания должна равняться его характеристиче­ скому сопротивлению.

Необходимым требованием к схеме рис. 7.16 являет­ ся отсутствие паразитных связей между цепями </7, и Л 2,

109