ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Dispositivo di monitoraggio dell'integrità del cavo di comunicazione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione Le linee di comunicazione via cavo hanno le loro caratteristiche. Si tratta di una grande lunghezza della linea principale (fino a diverse decine di chilometri), un gran numero di fili nel cavo, la presenza di segnali con un'ampiezza fino a diverse decine di volt nei fili adiacenti a quello testato, e variazioni stagionali dei parametri fisici della linea di comunicazione. Un antifurto per un cavo viene solitamente eseguito secondo il principio del monitoraggio dell'integrità di un circuito: una coppia di fili, al termine del quale è collegato un resistore di una certa resistenza. Quando i fili sono rotti o cortocircuitati, la resistenza di ingresso del circuito cambia in modo significativo, che è fissata dal dispositivo di segnalazione. Questa soluzione si è dimostrata valida con una lunghezza relativamente piccola della catena controllata. Ma quando si è tentato di utilizzare un tale sistema per monitorare lo stato di una lunga linea di comunicazione via cavo, è sorto un problema: durante la trasmissione su "coppie" vicine del cavo di chiamata dell'induttore (scoppi di corrente alternata con una frequenza di 20 ... 50 Hz e un'ampiezza di 80 ... 100 V), si osservano falsi positivi segnalando, sebbene in realtà non venga violata l'integrità del cavo. Inoltre, le fluttuazioni stagionali dei parametri di un cavo lungo portano a fluttuazioni nell'impedenza di ingresso del circuito che sono troppo grandi per un controllo senza errori. La situazione è anche pericolosa quando, a causa di un danneggiamento del cavo, l'alta tensione del messaggio che squilla dai fili vicini entra nell'ingresso del dispositivo di allarme. Ciò può danneggiare il suo circuito di ingresso. Ad esempio, nel cavo KMG (per apparecchiature di sigillatura multicanale), oltre ai consueti "doppini intrecciati", sono presenti anche linee coassiali. In essi, oltre a un segnale a bassa tensione, è presente un'elevata tensione continua (fino a 2000 V) per alimentare le apparecchiature dei punti di amplificazione intermedi. Le conseguenze di una tale tensione che entra nell'ingresso delle apparecchiature antifurto convenzionali sono facilmente prevedibili. Una variante di controllo è possibile con la trasmissione di un segnale di tono di frequenza sufficientemente alta lungo l'anello. Consente di proteggere l'apparecchiatura da valori inaccettabili di tensione continua o a bassa frequenza. Ma questa opzione è fondamentale per la regolazione fine del filtro a banda stretta sul lato ricevente e per la deriva della frequenza dell'oscillatore di controllo. Inoltre, la frequenza del segnale pilota non deve essere scelta troppo alta, in modo che la sua influenza sulle "coppie" adiacenti nel cavo non sia evidente. Un altro svantaggio del controllo ad alta frequenza è la possibilità di penetrazione del segnale all'ingresso del ricevitore attraverso la capacità tra i fili e con un anello interrotto. Con la sua lunghezza di diverse decine di chilometri, questa capacità può raggiungere i decimi di un microfarad. Propongo un dispositivo per monitorare le condizioni di una lunga linea di cavi utilizzando impulsi rettangolari simmetrici. Il segnale viene applicato a uno dei fili della coppia e rimosso per il controllo dal secondo filo. All'estremità del cavo, i fili della coppia sono interconnessi. Il filo comune del generatore e del ricevitore è collegato a terra.
Lo schema del dispositivo è mostrato in fig. 1. L'oscillatore master viene realizzato sugli elementi DD1.1 e DD1.2 nel modo consueto. La resistenza R4 mette l'elemento DD1.1 in modalità attiva. Il prodotto della resistenza di questo resistore e la capacità del condensatore C1 determina la frequenza di generazione. Dall'uscita dell'elemento DD1.2 gli impulsi di clock vengono inviati all'ingresso di conteggio del trigger DD3.1, dividendo la loro frequenza per due. Dall'uscita diretta del trigger, la sequenza di impulsi attraverso l'amplificatore, assemblata su transistor VT1 e VT2 di diverse strutture, e il condensatore C3 entra nella linea controllata. Il secondo filo della linea, come già accennato, è collegato all'ingresso della parte ricevente del dispositivo. Se la linea non è interrotta, la frequenza e la durata degli impulsi in ingresso coincidono con quelli in uscita, ma hanno fronti e recessioni prolungati. Il grado di distorsione dipende dai parametri e dalla lunghezza della linea. In caso di interruzione, gli impulsi assumono una forma appuntita e diventano bipolari. Non è possibile distinguere tra linee riparabili e difettose solo in base all'ampiezza degli impulsi, pertanto viene applicata la selezione del tempo: il controllo viene eseguito nella seconda metà della durata dell'impulso, quando tutti i processi transitori sono già terminati. Gli impulsi dalla linea attraverso il condensatore C2 e il resistore R1 vengono inviati all'ingresso dello shaper sul transistor VT3 e sull'elemento DD4.1. All'uscita dello shaper hanno livelli logici standard che non dipendono dall'ampiezza del segnale di ingresso. Un altro scopo dello shaper è la protezione dall'alta tensione. Può solo danneggiare il transistor VT3, che è facile da sostituire. È inoltre protetto da un diodo zener VD1. Gli impulsi di gating formano un nodo sugli elementi DD2.1-DD2.3. Arrivano a uno degli ingressi dell'elemento DD4.2, il cui secondo ingresso è collegato all'uscita dell'elemento DD4.1. All'uscita dell'elemento DD4.3, con una linea funzionante, ci saranno impulsi simili a quelli stroboscopici, ma non difettosi. Un rilevatore di ampiezza sul diodo VD4.3 è collegato all'uscita dell'elemento DD2. In presenza di impulsi (buona linea), la tensione di uscita sul condensatore di livellamento C5 è sufficiente per aprire il transistor VT4, il LED HL1 è acceso. Se non ci sono impulsi (la linea è guasta), il LED HL1 si spegne. Attraverso il condensatore C6, gli impulsi dall'uscita dell'elemento DD4.3 arrivano agli ingressi dell'impianto nello stato zero del contatore DD5. Pertanto, con una buona linea, il contatore rimane in questo stato, il transistor VT5 è chiuso e il LED HL2 è spento. Se non ci sono impulsi agli ingressi dell'impostazione iniziale, il contatore inizierà a funzionare, contando gli impulsi di clock applicati al suo ingresso C1. Alla sua uscita 8 (pin 11), i livelli di alta e bassa tensione si alterneranno. Ciò farà accendere il LED HL2 e l'emettitore di suoni HA1 emetterà un segnale. Dopo che l'errore è stato eliminato, il dispositivo tornerà alla modalità di basso livello sull'uscita 8 del contatore. Il dispositivo descritto non è critico per modificare la frequenza dell'oscillatore principale, poiché da esso vengono generati sia gli impulsi di controllo che quelli di strobo. Poiché il generatore e il ricevitore si trovano fianco a fianco ad un'estremità del cavo monitorato, il problema della sincronizzazione di questi impulsi non si pone.
Se è necessario aumentare l'efficienza del dispositivo, è possibile utilizzare microcircuiti della serie K561 con lievi modifiche al circuito. I condensatori C2 e C3 devono essere selezionati per una tensione non inferiore a quella possibile in caso di emergenza. Ad esempio, se la tensione di chiamata raggiunge 80 V, questi condensatori devono resistere ad almeno 100 V. È preferibile utilizzare non ossido, ma condensatori a film, sebbene ciò comporterà un aumento delle dimensioni del dispositivo. Il dispositivo di segnalazione è montato su una scheda a circuito stampato mostrata in fig. 2. Tutte le parti sono installate qui, ad eccezione del transistor VT6 con un emettitore di suoni HA1 e LED HL1, HL2. Questi elementi sono posti sul pannello frontale del case da un ricevitore radio di piccole dimensioni, nel quale è inserita la scheda. Sulle pareti della custodia sono presenti morsetti per il collegamento di una linea controllata e un connettore di alimentazione.
L'alimentatore, il cui circuito è mostrato in fig. 3 è costituito da un reattore elettronico da una lampada di illuminazione "a risparmio energetico", secondo le raccomandazioni fornite nell'articolo di V. Stryukov "Alimentatore di piccole dimensioni - da un reattore elettronico" ("Radio", 2004, n. 3, pagine 38, 39). Un blocco difettoso di una lampada da 20 W è stato soggetto a modifiche. Per ripristinarne le prestazioni, era solo necessario sostituire il condensatore C2. Secondo l'articolo menzionato, l'induttanza del ballast è stata convertita in un trasformatore T1. Il suo avvolgimento I contiene 400 giri di filo PEL 0,1 e l'avvolgimento II è avvolto con filo PEL 0,6 quasi fino a riempire il telaio. Particolare attenzione deve essere prestata alla qualità dell'isolamento degli avvolgimenti, poiché da questo dipende la sicurezza di lavorare con il dispositivo di segnalazione. È meglio isolare un avvolgimento dall'altro con due o tre strati di tela verniciata. Uno stabilizzatore di tensione è collegato all'uscita del raddrizzatore sul diodo VD6 sul diodo zener VD7 e sul transistor VT3. La potenza dissipata in questo transistor è piccola, quindi può funzionare senza dissipatore di calore. La presenza di tensione all'uscita dell'unità è segnalata dal LED HL1. La scheda di alimentazione si trova in un alloggiamento separato (dall'alimentazione del microcalcolatore "Elettronica"). Se aggiungi diodi di disaccoppiamento, in caso di interruzione di corrente, puoi organizzare l'alimentazione ininterrotta del dispositivo di segnalazione dalla batteria. Il dispositivo di segnalazione dovrebbe, prima di tutto, essere collegato a un anello che è aperto alla fine e dovrebbe apparire una luce fissa del LED HL2 (di seguito, le designazioni degli elementi secondo la Fig. 1). Quando il loop è chiuso all'estremità della linea, il LED HL1 si accende. La resistenza dell'anello chiuso non deve superare 1,2 kOhm. La capacità dei condensatori C2 e C3 può essere modificata verso il basso. Le armoniche ad alta frequenza verranno filtrate dal cavo stesso a causa della sua significativa capacità di autocapacità. Ma se la lunghezza del cavo è breve, è possibile collegare un condensatore tra l'uscita del dispositivo e il filo comune. La sua capacità è selezionata per ridurre al minimo le interferenze nei canali adiacenti, pur mantenendo un controllo affidabile dell'integrità del cavo. Se si scopre che nei canali di comunicazione vicini il segnale di controllo viene ascoltato a un livello troppo alto e interferisce con la conversazione, è necessario sostituire il resistore R9 con un trimmer e applicare un segnale alla linea dal suo motore. Il livello del segnale deve essere impostato solo leggermente al di sopra del livello a cui si accende il LED HL1. È inoltre possibile ridurre la frequenza del segnale pilota sostituendo il condensatore C1 con un'altra capacità maggiore. Quando il dispositivo è inizialmente collegato a un circuito aperto, a volte si osserva l'illuminazione simultanea dei LED HL1 e HL2. Ciò indica che la resistenza di isolamento tra i fili del cavo non è sufficientemente elevata o la capacità tra di essi è troppo elevata. In questo caso, prova a selezionare un'altra delle coppie di fili libere nel cavo per il monitoraggio. Puoi provare a utilizzare fili di coppie diverse. Il dispositivo è stato testato su linee di comunicazione via cavo lunghe fino a 40 km. Funziona sia quando i fili controllati sono rotti, sia quando uno di essi è collegato a terra. Autore: A. Dolinin, Baikonur; Pubblicazione: radioradar.net Vedi altri articoli sezione Tecnologia di misurazione. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Macchina per diradare i fiori nei giardini
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