Файл: Специальные измерения в устройствах связи, автоматики и телемеханики..pdf

о т н ач ал а ли н и и до места повреж ден и я зондирую щ ий

им пульс тока

п р о х о д и т дваж д ы : один

р а з в прям ом

и второй

р аз

в обратном

н а ­

п р авл ен и и .

В есь

путь,

пройденны й

импульсом,

равен

2 lx =

tv,

где

t —

врем я

пробега

и м п ульса

от

начала

ли н и и

до места

п о вр еж д ен и я

и обратно

к н ач ал у лини и ,

а о — скорость п рохож де­

н и я

т о к а

по

цепи . Р е ш а я

это уравнение

относительно

1Х, находим

1Х ~

2

v '

С корость

расп ростран ен и я

волны

тока

по воздуш ной

м едной

или

бим еталлической цепи

прим ерно равн а

295 000 км /сек,

по к о ак си ал ь н о м у

кабелю

—- около 270 000 км /сек,

по

кордельно -

м у и еп уп и н и зи ро ван н ом у

кабелю

— около

220 000 км /сек . Т аки м

образом , чтобы

рассч и ­

тать

р ассто ян и е

1Х по

приведенной

ф орм уле,

н у ж н о

зн а т ь

врем я

пробега им пульса

тока,

и зм ер я ем о е

м и кро секу н д ам и .

О пределение

э то го

врем ени

с

одноврем енны м

пересчетом

его

в

ч и сло

ки л о м етро в

пройденного

пути

п р о и зв о д и т ся

с

пом ощ ью

катодного

осц и лло ­

гр а ф а .

Е сл и

на

го р и зо н тал ьн о отклон яю щ и е п л а ­

сти н ы эл ек тр о н н о -л у ч ево й

тру б ки подать

на­

п р я ж е н и е ,

изм еняю щ ееся

п роп орционально

Начало

Песта

линии________ повреждения

U

-

b

—

J

Рис. 133

врем ен и,

а

на

вер ти к ал ьн о

отклоняю щ ие

пластины — н ап р яж ен и е

зо н д и р ую щ его

(поискового)

и отраж енного им пульсов,

то

на э к р а ­

н е тр у б к и

осц и л ло граф а

получим

карти н у , представленную

на

р и с .

134,

а

и

б. М ом ент подачи зон ди рую щ его

им пульса

в линию

с о в п а д а е т

с

н ачалом

д ви ж ен и я

эл ектрон н ого луча

от

левого к р ая

э к р а н а

к

п равом у, при

этом н ап р яж ен и е

зондирую щ его им пульса,

п о с ту п а я

на

эл ектр о н н о -лу ч еву ю

тру б ку,

отк лон яет

л уч

по верти ­

к а л и , б л аго д а р я

чему

на

эк р ан е п о явл яется

пик,

обозначенны й

б у к в а м и

З И .

К

том у

врем ени,

когда

возврати тся

отраж енны й

им­

п у л ь с

к

н а ч а л у

л и н и и ,

электрон н ы й

л у ч ,

д ви гаясь

горизонтально

по э к р а н у , перем естится в то ч ку 0,

где

под воздействием

напряж е?

ч ер ч и вается

вы ш е го ри зон тальн ой

ли н и и , если зн ак отраж енного

и м п ульса со вп ад ает

со зн ако м зон ди рую щ его им пульса, что имеет

•место в том

сл у ч ае,

когда в точке

п овреж дения со п роти влен и е о к а ­

ч а е т п л охую п ай к у провода или

обры в

цепи. П ик о тр аж ен н о го

и м п у л ь са вы черчи вается вниз

от

гори зо н тал ьн о й линии

(см. рис. 134,

б),

когда н а п р я ж е н и е о тр аж ен н о го и м п у л ь с а им еет

зн ак , п ротивополож ны й

н а п р я ж е н и ю

зо н д и р у ю щ его

и м п у л ь с а .

Это п роисходит в том с л у ч а е , когд а

и м п у льс

в с т р е ч а е т по п у ти

з а ­

м ы кание м еж ду проводам и, всл ед стви е

чего

в то ч к е

п о в р е ж д е н и я

сопротивление линии

стан о в и тся м еньш е

во л н о во го с о п р о т и в л е н и я .

Т ретий пик К ,

п о казан н ы й

на р и с . 134, а ,

п о я в л я е т с я п ри

р а зо м к н у ­

той линии .

О трезок

S ,

пройденны й

л учом

по э к р а н у ,

п р о п о р ц и о н а л е н

в р е ­

мени пробега .и м п ульса до

м еста

п о в р еж д ен и я и о б р атн о , с л е д о в а ­

тельно,

величина

5

в оп ред ел ен н о м

м асш таб е о т о б р а ж а е т

р а с ­

стояние 1Х (см. рис.

133). И н т е р в а л

врем ен и

м еж д у зо н д и р у ю щ и м и

им пульсам и

то к а,

п овторяю щ и м и ся

с

о п р ед ел ен н о й

п е р и о д и ч н о ­

стью , долж ен

бы ть

б ольш е врем ени,

н еобходи м ого

д л я п р об ега

им пульсом

р ассто ян и я до

кон ц а ли н и и

и о б ратн о к ее

н а ч а л у . П о ­

дачей

кратковрем ен н ы х

и м п ульсов

на

в е р т и к а л ь н о

о т к л о н я ю щ и е

пластины н ан о сятся

вдоль

го р и зо н тал ьн о й л и н и и э к р а н а

м ас ш таб ­

те эксп л у атац и и

п ри бора д л я

к аж д о й л и н и и

отд ел ьн о, и с к у с с т в е н ­

но со зд авая п овреж д ен и я цепи в то ч к ах с и звестны м и

р а с с т о я н и я м и

от начального п у н кта. М елки е

м асш табн ы е

отм етки

с о о тв ет с тв у ю т

отрезкам

прим ерно в 5 км , а

кр у п н ы е — 25 к м . Д л я

п о в ы ш е н и я

точности

отсчета им пульсн ы е

и зм ер и тели

с н а б ж а ю т с я

р е г у л я т о ­

рами, которы е

п озво л яю т «просм атривать»

на

э к р а н е о тд е л ь н ы е

участки в увеличенном м асш табе,

« р астяги вая»

и сслед уем ы й к о р о т ­

кий отрезок ли н и и на всю д л и н у

п оп ер еч н и ка

э к р а н а . Д а л ь н о с т ь

ности и ки лом етри ческого за т у х а н и я цепи .

П р и б о р ы ,

п о стр о ен н ы е

на рассм отренном п ри н ц и п е, отм ечаю т

все

им ею щ иеся

в л и н и и н е­

однородности,

которы е об есп ечи ваю т

у р о вен ь

о тр аж ен н о й

вол н ы ,

находящ ийся

в п р ед ел ах ч у вств и тел ьн о сти

п ри б оров .

§

80 . П ринц ип р а б о ты и с п ы т а т е л я

к а б е л я

и линий

ти п а

И К Л -5

Б л о ч н ая схем а и сп ы тателя

ти п а И К Л -5 ,

о тн о с я щ е го с я к

гр у п п е

ним ания ф ункц и й

и

взаи м о связи

отдельны х

б л о к о в на

ри с.

136

даны врем енны е д и аграм м ы н а п р я ж е н и я

в осн овн ы х

у з л а х .

Закон ченны й

ц и кл

работы п р и б ор со вер ш ает за

в р е м я , о п р е д е ­

ляем ое отрезком

h

—

t-,. В первой

п ол о ви н е ц и к л а э л ек тр о н н ы й л у ч

создает на э к р а н е

м асш табны е о тм етки ,

а во

вто рой

п о л о в и н е

н ад

м асш табной л и н и ей

вы черчи вает л и н и ю

р а зв е р т к и с зо н д и р у ю щ и м

и отраж ен н ы м и м п ульсам и (см. ри с. 134). З а т е м ц и к л ы

ав т о м а ти ­

чески и неп реры вн о

п о вто р яю тся . З р и т е л ь н о е

в о с п р и я т и е о б еи х

л и ­

ний обеспечивается

за

счет п осл есвеч ен и я э к р а н а и

и н ер ц и о н н о сти

Р аб о то й

б локов

и сп ы т ат е л я И К Л -5

у п р а в л я е т задаю щ ий гене­

р а т о р . К а к видно из

гр аф и к а,

н ап р яж ен и е £/зг на его вы ходе перио­

ди чески

совер ш ает

п ереход

от

удлиненного

им пульса

п р ям оу голь ­

ной

ф орм ы

п олож и тельн ого

зн а к а

к

кратк о вр ем ен н ом у

и м п у л ьсу остроконечной

ф о р ­

мы

с отри ц ател ьн ы м

н а п р а в ­

лен и ем .

Ч асто та

колебаний

н а п р я ж е н и я

U 3r о п р ед ел яет­

с я

его

пери одом ,

равны м

ti —

ti-

П ер в ы й , а

в последую щ их

ц и к л а х

к аж д ы й

нечетны й

к р атк о в р ем ен н ы й и м пульс н а ­

п р я ж е н и я

U гт

задаю щ его

ге н е р а т о р а

за с т а в л я е т

дели ­

т е л ь ч асто ты

с о зд ав а ть

п р я ­

м оу гольн ы й

о тр и ц ател ьн ы й

Рис. 135

и м п у льс

н а п р я ж е н и я ,

пред ­

став л ен н ы й

гр аф и к о м

U дч,

а

второй

и

в

последую щ их

ц и кл ах

к аж д ы й

четн ы й , кратковр ем ен н ы й

им пульс

н ап ряж ен и я

U 3r

вы­

зы в ает на вы ходе

д ел и тел я

частоты

прям оугольны й

полож итель-

U

и>г

' Т

о

I

fffc

к

о

о

I

I

I

11ЛИ)Щ|ПШИШ1-1

iiHnunuimiin

V»

d

о

I

I

-1 I

I

и„„

и

!

о

J L -

и

—lL- ■ И к

J

I-

■■

+-ЧП-Г

II

и»

I До!

I

i I

il

о

-4-

•

• i

i

П

1I

L_i

_LL

I,

I I

tft ‘

I I

i____Ü____

t , h

tjti

tst0

t's t7

Рис. 136

ны й и м п ульс

н а п р я ж е н и я

и дч. Т р ети й ,

т . е.

нечетны й

отр и ц а ­

тел ьн ы й

и м п ульс

н а п р я ж е н и я

£/зг, зав ер ш ает

преды дущ ий

цикл

и

д а е т

н а ч а л о

новом у . П ер и о д к о л еб ан и я

н ап ряж ен и я

1)дч

оп ­

р е д ел я е тс я

о тр е зк о м t t — t-i,

дли н а

ко то рого в

два

р аза

больш е

о т р е з к а

t x — t it

сл ед о в ател ьн о ,

частота

колебании

н ап р яж ен и я

U дЧ

д е л и т е л я

ч асто ты

в

д в а

р аза

м еньш е

частоты

н ап р яж ен и я

О тр и ц ател ьн ы й и м п у л ь с

н а п р я ж е н и я

£/дч

д е л и т е л я

ч асто ты

о тп и р ает

блок

м асш таб н ы х

о тм ето к ,

п о это м у

б л о к

г е н е р и р у е т

кратковрем енн ы е

и м п у льсы

н а п р я ж е н и я

U uo,

п о д аваем ы е

на

вер ти к ал ь н о

о тк л о н яю щ и е

п л асти н ы

т р у б к и .

О д н о в р ем ен н о

на

эти

пластины

п одается

о т р и ц а т е л ь н о е

н а п р я ж е н и е

U дч

о т

д е л и ­

т е л я частоты .

В р е зу л ь т а т е

на у к а за н н ы х

п л а с т и н а х

в о т р е з к е

времени

t t — t 4 будет

сум м ар н о е

н а п р я ж е н и е

£/дч - f U uo,

им ею ­

щ ее

ф орму,

п о казан н у ю

на

гр а ф и к е

£/„.

К а к

видно

и з

э т о го г р а ­

ф и к а

и рис.

134,

и м пульсы

н а п р я ж е н и я

£ /мо,

о т к л о н я я

л у ч

по

в е р т и к а л и , со зд аю т м асш табн ы е

о тм е тк и .

З а п и р а н и е

у с и л и т е л я

приходящ их

си гн ал о в

в п ер во й

п о л о ви н е ц и к л а

о т

t t

до

U,

ко гд а р аб о тает ген ер ато р б л о к а

м асш таб н ы х

о т м е т о к ,

о с у щ е с т ­

вл яется

о три ц ател ьн ы м

им пульсом

н а п р я ж е н и я

U nn.

Э т о т

ж е

им пульс

при

пом ощ и

б л ока

за д ер ж к и

зо н д и р у ю щ и х

и м п у л ь со в

у д е р ж и в а е т

зап ерты м

зон ди рую щ ий

г е н е р а т о р .

С момента

U п олож и тельн ы й

и м п ульс

н а п р я ж е н и я U дч о т к р ы ­

вает усилитель

п ри хо д ящ и х

с и гн а л о в

и ч ер ез о тр е зо к

врем ен и

t\ —

ts зап у ск ает

в

действие

б л ок за д ер ж к и

зо н д и р у ю щ его

и м п у л ь са .

К ратковрем енны й

им п ульс зон ди рую щ его

ген ер ато р а

н а п р а в л я е т с я

в линию и одноврем енно через у си л и тел ь

п р и х о д ящ и х

с и г н а л о в

п о ­

д ается на верти кальн о

откло н яю щ и е

п л асти н ы

т р у б к и ,

где

с у м ­

на

электроды

вер ти кальн о го

о тк л о н ен и я поступает.:

о тр а ж е н н ы й

им пульс.

Б л а го д а р я

этом у

на

у к а за н н ы х

э л е к т р о д а х

н а п р я ж е н и е

-будет иметь

ф орм у,

и зо б р аж ен н ую граф и ком

U D, на ко то р о м в

п р о ­

м еж утке

t5 —

te п о к азан а

н а к л а д к а зо н д и рую щ его

и

о т р а ж е н н о г о

и м п ульсов . С пом ощ ью р у ч к и , регул и рую щ ей

п а р а м е тр ы эл ем е н то в ,

•входящих в блок за д е р ж к и

зон д и р ую щ и х

и м п у л ьсо в , м ом ент t ix (и з ­

л у ч ен и е зонди рую щ его

и м п у льса) м ож но см ещ ать вл ево

и л и в п р а в о

по оси

врем ени,

что

п ред усм отрен о д л я

совм ещ ен и я

м ом ен та и з л у ­

ч ен и я

с н ачальн ой

отм еткой

м асш таб н ой

ш к а л ы .

К ром е того,

каж д ы й к р а тк о в р е м е н н ы й

и м п у льс

н а п р я ж е н и я

■Uэг

приводит

в

действие

б л ок

за д е р ж к и

р а з в е р т к и .

Э т о т б л о к

•еще

в

течение

врем ени

t t — 12

и

/4 — 15

п р о д о л ж а е т

у д е р ж и в а т ь

в

зап ертом

состоян и и

схем у

б л о к а р а зв е р т к и ,

ф о р м и р у ю щ его

п и лообразн ое

н ап р яж ен и е,

необходим ое

д л я у п р а в л е н и я

го р и зо н ­

та л ь н ы м

перем ещ ением

эл ек тр о н н о го

л у ч а .

П р о д о л ж и т е л ь н о с т ь

врем ени

ti — t 2

и

t 4—

i ô

у с т а н а в л и в а е т с я

с о о тв е т с тв у ю щ е й

н а ­

стройкой

б лока

зад ер ж к и

р а зв е р т к и .

С к о р о с т ь У э

п ер ем ещ ен и я

луча

по

э к р а н у

зави си т

от

ск о р о сти

н а р а с т а н и я

п и л о о б р а зн о г о

н а п р я ж е н и я

U nil,

а

величина

п оследней

в п р е д ел а х

о т р е зк о в

врем ени

? 2 — *з =

t и t 5 —

=

t о п р е д е л я е т с я

у гл о м

н а к л о н а

г р а ­

ф и к а

U пн.

П о

сущ еству

I п р е д с т а в л я е т

в р е м я ,

н еоб ход и м ое

л у ч у

д л я

пробега

на экрд н е р а с с т о я н и я

S 3

(см .

р и с .

134),

по-

этом у t =

5

;

т а к

к а к

S , —

в ел и ч и н а

п о с т о я н н а я ,

то

в р ем я t

зав и си т то л ьк о

от

V9

по

за к о н у о б р атн о й

п р о п о р ц и и .