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
+ |
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 |
Uа — 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 а— ѳ, |
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