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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Dispositif de surveillance de l'intégrité du câble de communication. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure Les lignes de communication par câble ont leurs propres caractéristiques. Il s'agit d'une grande longueur de la ligne principale (jusqu'à plusieurs dizaines de kilomètres), d'un grand nombre de fils dans le câble, de la présence de signaux d'une amplitude pouvant atteindre plusieurs dizaines de volts dans les fils adjacents à celui testé, et les variations saisonnières des paramètres physiques de la ligne de communication. Une alarme antivol pour un câble est généralement réalisée selon le principe de la surveillance de l'intégrité d'une boucle - une paire de fils, à l'extrémité de laquelle une résistance d'une certaine résistance est connectée. Lorsque les fils sont rompus ou court-circuités, la résistance d'entrée de la boucle change de manière significative, ce qui est fixé par le dispositif de signalisation. Cette solution a bien fait ses preuves avec une longueur de chaîne contrôlée relativement faible. Mais en essayant d'utiliser un tel système pour surveiller l'état d'une longue ligne de communication par câble, un problème s'est posé: lors de la transmission sur des "paires" voisines d'un câble d'appel inducteur (rafales de courant alternatif avec une fréquence de 20 ... 50 Hz et une amplitude de 80 ... 100 V), des faux positifs sont observés en signalisation, bien qu'en réalité l'intégrité du câble ne soit pas rompue. De plus, les fluctuations saisonnières des paramètres d'un long câble entraînent des fluctuations de l'impédance d'entrée de la boucle qui sont trop importantes pour un contrôle sans erreur. La situation est également dangereuse lorsque, à la suite d'un endommagement du câble, la haute tension du message de sonnerie des fils voisins pénètre dans l'entrée du dispositif d'alarme. Cela peut endommager son circuit d'entrée. Par exemple, dans le câble KMG (pour équipement d'étanchéité multicanal), en plus des "paires torsadées" habituelles, il existe également des lignes coaxiales. En eux, en plus d'un signal basse tension, il y a une haute tension continue (jusqu'à 2000 V) pour alimenter l'équipement des points d'amplification intermédiaires. Les conséquences d'une telle tension entrant dans l'entrée d'un équipement d'alarme antivol conventionnel sont facilement prévisibles. Une variante de commande est possible avec la transmission d'un signal de tonalité d'une fréquence suffisamment élevée le long de la boucle. Il permet de protéger les équipements des valeurs inacceptables de tension continue ou basse fréquence. Mais cette option est essentielle au réglage fin du filtre à bande étroite côté réception et à la dérive de la fréquence de l'oscillateur de commande. De plus, la fréquence du signal pilote ne doit pas être choisie trop élevée, afin que son influence sur les "paires" adjacentes dans le câble ne soit pas perceptible. Un autre inconvénient du contrôle haute fréquence est la possibilité de pénétration du signal à l'entrée du récepteur à travers la capacité entre les fils et avec une boucle interrompue. Avec sa longueur de plusieurs dizaines de kilomètres, cette capacité peut atteindre des dixièmes de microfarad. Je propose un dispositif pour surveiller l'état d'une longue ligne de câble à l'aide d'impulsions rectangulaires symétriques. Le signal est appliqué à l'un des fils de la paire et retiré pour le contrôle de son deuxième fil. A l'extrémité du câble, les fils de la paire sont interconnectés. Le fil commun du générateur et du récepteur est mis à la terre.
Le schéma de l'appareil est illustré à la fig. 1. L'oscillateur maître est réalisé sur les éléments DD1.1 et DD1.2 de la manière habituelle. La résistance R4 met l'élément DD1.1 en mode actif. Le produit de la résistance de cette résistance et de la capacité du condensateur C1 détermine la fréquence de génération. De la sortie de l'élément DD1.2, des impulsions d'horloge sont envoyées à l'entrée de comptage du déclencheur DD3.1, en divisant leur fréquence par deux. A partir de la sortie directe du déclencheur, la séquence d'impulsions à travers l'amplificateur, assemblé sur des transistors VT1 et VT2 de structures différentes, et le condensateur C3 entre dans la ligne contrôlée. Le deuxième fil de la ligne, comme déjà mentionné, est connecté à l'entrée de la partie réceptrice de l'appareil. Si la ligne n'est pas interrompue, la fréquence et la durée des impulsions d'entrée coïncident avec celles de sortie, mais elles ont des fronts et des récessions prolongés. Le degré de distorsion dépend des paramètres et de la longueur de la ligne. En cas de rupture, les impulsions acquièrent une forme pointue et deviennent bipolaires. Il n'est pas possible de faire la distinction entre les lignes utilisables et défectueuses uniquement par l'amplitude des impulsions ; par conséquent, la sélection temporelle est appliquée - le contrôle est effectué dans la seconde moitié de la durée de l'impulsion, lorsque tous les processus transitoires sont déjà terminés. Les impulsions de la ligne à travers le condensateur C2 et la résistance R1 sont envoyées à l'entrée du conformateur sur le transistor VT3 et l'élément DD4.1. En sortie du conformateur, ils ont des niveaux logiques standards qui ne dépendent pas de l'amplitude du signal d'entrée. Un autre objectif du conformateur est la protection contre les hautes tensions. Cela ne peut qu'endommager le transistor VT3, qui est facile à remplacer. Il est également protégé par une diode zener VD1. Les impulsions de déclenchement forment un nœud sur les éléments DD2.1-DD2.3. Ils arrivent sur l'une des entrées de l'élément DD4.2 dont la deuxième entrée est reliée à la sortie de l'élément DD4.1. À la sortie de l'élément DD4.3, avec une ligne de travail, il y aura des impulsions similaires à celles du stroboscope, mais pas avec une ligne défectueuse. Un détecteur d'amplitude sur la diode VD4.3 est connecté à la sortie de l'élément DD2. En présence d'impulsions (bonne ligne), la tension de sortie sur le condensateur de lissage C5 est suffisante pour ouvrir le transistor VT4, la LED HL1 est allumée. S'il n'y a pas d'impulsions (la ligne est défectueuse), la LED HL1 s'éteint. A travers le condensateur C6, les impulsions issues de la sortie de l'élément DD4.3 arrivent aux entrées de l'installation à l'état zéro du compteur DD5. Donc, avec une bonne ligne, le compteur reste dans cet état, le transistor VT5 est fermé, et la LED HL2 est éteinte. S'il n'y a pas d'impulsions aux entrées du réglage initial, le compteur commencera à fonctionner en comptant les impulsions d'horloge appliquées à son entrée C1. A sa sortie 8 (broche 11), les niveaux de tension haute et basse alterneront. Cela fera briller la LED HL2 et l'émetteur de son HA1 émettra un signal. Après élimination du défaut, l'appareil repasse en mode bas niveau à la sortie 8 du compteur. Le dispositif décrit n'est pas critique pour changer la fréquence de l'oscillateur maître, puisque des impulsions de commande et d'échantillonnage sont générées à partir de celui-ci. Le générateur et le récepteur étant situés côte à côte à une extrémité du câble surveillé, le problème de synchronisation de ces impulsions ne se pose pas.
S'il est nécessaire d'augmenter l'efficacité de l'appareil, des microcircuits de la série K561 peuvent y être utilisés avec des modifications mineures du circuit. Les condensateurs C2 et C3 doivent être sélectionnés pour une tension non inférieure à celle possible en cas d'urgence. Par exemple, si la tension de sonnerie atteint 80 V, ces condensateurs doivent supporter au moins 100 V. Il est souhaitable d'utiliser non pas des oxydes, mais des condensateurs à film, même si cela entraînera une augmentation des dimensions de l'appareil. Le dispositif de signalisation est monté sur une carte de circuit imprimé illustrée à la fig. 2. Toutes les pièces sont installées ici, à l'exception du transistor VT6 avec un émetteur de son HA1 et des LED HL1, HL2. Ces éléments sont placés sur la face avant du boîtier à partir d'un récepteur radio de petite taille, dans lequel la carte est placée. Sur les parois du boîtier, il y a des pinces pour connecter une ligne contrôlée et un connecteur d'alimentation.
L'alimentation, dont le circuit est illustré à la fig. 3 est constitué d'un ballast électronique à partir d'une lampe d'éclairage "à économie d'énergie", selon les recommandations données dans l'article de V. Stryukov "Alimentation de petite taille - à partir d'un ballast électronique" ("Radio", 2004, n ° 3, pages 38, 39). Un bloc défectueux d'une lampe de 20 W a subi une altération. Pour restaurer ses performances, il suffisait de remplacer le condensateur C2. Selon l'article mentionné, la self de ballast a été convertie en transformateur T1. Son enroulement I contient 400 tours de fil PEL 0,1 et l'enroulement II est enroulé avec du fil PEL 0,6 presque jusqu'à ce que le cadre soit rempli. Une attention particulière doit être portée à la qualité de l'isolation des enroulements, car la sécurité du travail avec le dispositif de signalisation en dépend. Il est préférable d'isoler un enroulement de l'autre avec deux ou trois couches de toile vernie. Un stabilisateur de tension est connecté à la sortie du redresseur sur la diode VD6 sur la diode zener VD7 et le transistor VT3. La puissance dissipée dans ce transistor est faible, il peut donc fonctionner sans dissipateur thermique. La présence de tension à la sortie de l'unité est signalée par la LED HL1. La carte d'alimentation est située dans un boîtier séparé (de l'alimentation du microcalculateur "Electronique"). Si vous ajoutez des diodes de découplage, en cas de panne de courant, vous pouvez organiser une alimentation ininterrompue du dispositif de signalisation à partir de la batterie. Le dispositif de signalisation doit tout d'abord être connecté à une boucle ouverte à l'extrémité et une lueur constante de la LED HL2 doit apparaître (ci-après, les désignations des éléments selon la Fig. 1). Lorsque la boucle est fermée à l'extrémité de la ligne, la LED HL1 s'allume. La résistance de la boucle fermée ne doit pas dépasser 1,2 kOhm. La capacité des condensateurs C2 et C3 peut être modifiée à la baisse. Les harmoniques haute fréquence seront filtrées par le câble lui-même en raison de sa capacité propre importante. Mais si la longueur du câble est courte, vous pouvez connecter un condensateur entre la sortie de l'appareil et le fil commun. Sa capacité est sélectionnée pour minimiser les interférences dans les canaux adjacents tout en maintenant un contrôle fiable de l'intégrité du câble. S'il s'avère que dans les canaux de communication voisins, le signal de commande est entendu à un niveau trop élevé et interfère avec la conversation, il est nécessaire de remplacer la résistance R9 par un trimmer et d'appliquer un signal à la ligne depuis son moteur. Le niveau du signal ne doit être réglé que légèrement au-dessus du niveau auquel la LED HL1 s'allume. Vous pouvez également réduire la fréquence du signal pilote en remplaçant le condensateur C1 par une autre capacité plus grande. Lorsque l'appareil est initialement connecté à une boucle ouverte, la lueur simultanée des LED HL1 et HL2 est parfois observée. Cela indique que la résistance d'isolation entre les fils du câble n'est pas assez élevée ou que la capacité entre eux est trop élevée. Dans ce cas, essayez de sélectionner une autre paire de fils libres dans le câble pour la surveillance. Vous pouvez essayer d'utiliser des fils de différentes paires. L'appareil a été testé sur des lignes de communication par câble jusqu'à 40 km de long. Cela fonctionne à la fois lorsque les fils contrôlés sont rompus et lorsque l'un d'eux est mis à la terre. Auteur : A. Dolinin, Baïkonour ; Publication : radioradar.net
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